铀胁迫下伊乐藻的生理响应与富集特性研究

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0773

摘要/Abstract

摘要： 为了检验伊乐藻是否具有富集铀的能力,通过水培实验,研究了伊乐藻在不同初始铀（U）浓度胁迫下对铀的富集特征与抗逆性。结果表明,随着初始铀浓度的上升,伊乐藻对铀的富集量上升,当水体中初始铀浓度为 30 mg/L时,铀的富集量达到最大为 14 mg/kg（DW）,对抗氧化酶活性影响最为明显,其中SOD较对照组下降 86.3%,POD较对照组上升 202.4%,CAT较对照组上升 291.6%,伊乐藻细胞膜受到严重伤害,其中MDA含量较对照组上升 117.8%,光合色素影响最为明显,其中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别较对照组下降 27.7%、26.7%、35.6%,伊乐藻的PSⅡ受影响较为严重,其中荧光动力学指数F_v/F_m、PI_ABS、ABS/CS_o、RC/CS_o、TR_o/CS_o、ET_o/CS_o分别较对照组下降 47.7%、83.8%、68.7%、90.0%、87.7%、87.3%,光合指数P_n、G_a、C_i较对照组下降 82.1%、20.5%、6.4%。因此,从该实验可以看出伊乐藻对水体中铀具有较好的富集效果,铀对伊乐藻的生理影响较为明显。

关键词: 铀胁迫, 伊乐藻, 抗氧化酶, 荧光指数, 富集特性

Abstract: In order to detect whether or not E. nuttallii has uranium enrichment capacity,hydroponic solution culture experiments were conducted to study the growth and enrichment characteristics of E. nutallii under different initial uranium concentrations. The experiment results showed that the enrichment of uranium in E. nuttallii increased with the increase of initial uranium concentration,and the uranium enrichment content reached the maximum of 14 mg/kg（DW）while the initial uranium concentration reached 30 mg/L. Meanwhile,the antioxidant enzyme activity was affected significantly,SOD decreased by 86.3%,POD increased by 202.4%,and CAT increased by 291.6%,compared with the control group. The cell membrane of E. nutallii was seriously damaged,MDA content increased by 117.8%. The photosynthetic pigments were affected significantly,chlorophyll-a,chlorophyll-b,and carotenoids decreased respectively by 27.7%,26.7%,and 35.6%;the PSII of E. nutallii was most affected,with fluorescence kinetics index F_v/F_m,PI_ABS,ABS/CS₀,RC/CS₀,TR₀/CS_0,and ET₀/CS₀ decreased by 47.7%,83.8%,68.7%,90.0%,87.7% and 87.3%,respectively;photosynthetic index P_n,G_a,and C_idecreased by 82.1%,20.5%,and 6.4%,respectively,compared with the control group. Therefore,it is concluded that E. nutallii has certain enrichment on uranium in waters and a significant physiological response to uranium.

Key words: uranium stress, Elodea nuttallii, antioxidant enzyme, fluorescence index, enrichment characteristics

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