镉污染对2种豆科植物叶绿素荧光特性的影响

摘要

以绿豆、赤豆为试验材料,通过室内盆栽试验方法,研究不同浓度氯化镉(CdCl2)对绿豆、赤豆幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递、能量分配和活性氧(ROS)积累的影响,旨在探明土壤镉污染下2种豆科植物的光合生理机制,为揭示豆科植物镉伤害机制提供理论依据.结果表明,随着CdCl2处理浓度的增大,绿豆和赤豆叶片内积累的H2O2和O2·-增多,且赤豆内积累的ROS多于绿豆;CdCl2对赤豆叶绿素荧光动力学曲线(OJIP曲线)形态的影响大于绿豆;在CdCl2胁迫下,绿豆和赤豆叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)、单位面积光能吸收量(ABS/CSm)没有太大变化;而光合性能指数(PIabs)、用于电子传递的量子产额(ΦEo)以及单位面积有活性的反应中心数量(RC/CSm)明显下降,其中,赤豆的各参数下降程度大于绿豆,说明镉胁迫对赤豆的PSⅡ反应中心伤害更大;同时赤豆在K点、J点和I点的相对可变荧光(VK、VJ、VI)显著升高,但绿豆的VJ变化不显著.CdCl2对豆科植物赤豆的PSⅡ反应中心、供体侧和受体侧都造成严重伤害,降低了其光合能力,但是对绿豆的光合机构的伤害仅限于反应中心和供体侧,对其受体侧影响不大.