外源硒对菲胁迫下苍耳光合荧光特性的影响

外源硒对菲胁迫下苍耳光合荧光特性的影响 Effect of Exogenous Selenium on Photosynthetic Fluorescence Characteristics of Xanthium sibiricum Patrin ex Widder under Phenanthrene Stress 1 2 3 first-author 宋宜枝, 女, 硕士生, 现从事污染生态学研究. E-mail:617026377@qq.com 宋宜枝, 女, 硕士生, 现从事污染生态学研究. E-mail: 617026377@qq.com 617026377@qq.com 2 3 2 3 2 3 2 3 1 2 3 corresp 黄应平, E-mail:chem-ctgu@126.com 黄应平, E-mail:chem-ctgu@126.com chem-ctgu@126.com 三峡大学 生物与制药学院，湖北 宜昌 443002 三峡大学 生物与制药学院，湖北 宜昌 443002 College of Biology and Pharmacy, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China College of Biology and Pharmacy, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China 三峡大学 湖北省农田环境监测工程技术中心，湖北 宜昌 443002 三峡大学 湖北省农田环境监测工程技术中心，湖北 宜昌 443002 Hubei Engineering Technology Research Center for Farmland Environment Monitoring, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China Hubei Engineering Technology Research Center for Farmland Environment Monitoring, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China 三峡大学 三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北 宜昌 443002 三峡大学 三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北 宜昌 443002 Engineering Research Center of Eco-Environment in Three Gorges Reservoir Region of Ministry of Education, China Three Gorges University, Yichang, 443002, Hubei, China Engineering Research Center of Eco-Environment in Three Gorges Reservoir Region of Ministry of Education, China Three Gorges University, Yichang, 443002, Hubei, China 为了探究硒元素缓解土壤中多环芳烃污染对陆生植物苍耳( Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)的胁迫作用，选择菲作多环芳烃代表物，通过盆栽实验，研究了土壤中不同菲污染浓度(0，20，80，320 mg·kg -1 )对苍耳的生长、叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数的影响，以及外源性施加硒(0.5 mg·kg -1 )对上述胁迫效应的缓解作用.结果显示，硒能显著缓解高浓度(320 mg·kg -1 )菲胁迫下苍耳生物量的减少( p < 0.05)，同时缓解各浓度菲胁迫下叶片中叶绿素含量的降低；硒还能缓解植物在菲胁迫下净光合速率、气孔导度、胞间CO 2 浓度的降低，减缓叶片PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光能转化效率、光化学淬灭系数的下降和非光化学淬灭系数的上升.研究表明，土壤中外源性添加硒能保护菲胁迫下苍耳的光合机构，改善其光合功能. In this study, pot-culture experiments were carried out to assess the effects of selenium (0.5 mg·kg -1 soil) on the growth and photosynthetic fluorescence characteristics of Xanthium sibiricum Patrin ex Widder after exposed to phenanthrene, a polycyclic aromatic hydrocarbons pollutant, at levels of 0, 20, 80, and 320 mg·kg -1 soil. Response variables including plant growth, chlorophyll content, photosynthetic parameters and chlorophyll fluore- scence parameters were tested. Meanwhile, the alleviation of exogenously applied of selenium (0.5 mg·kg -1 ) on the above stress effects were also tested. The biomass of Xanthium sibiricum Patrin ex Widder reduces significantly at the highest exposure level to phenanthrene (320 mg·kg -1 ), while the application of selenium (0.5 mg·kg -1 ) to the soil significantly alleviats these reduction( p < 0.05). Selenium also alleviats the decrease of chlorophyll content in leaves under different concentrations of phenanthrene stress. Furthermore, selenium can alleviate the decrease of net photosynthetic rate, stomatal conductance and intercellular CO 2 concentration under phenanthrene stress, as well as the decrease of the maximum quenching yield of PSⅡ, the quantum yield of PSⅡ, proportion of open PSⅡ and the rise of non-photochemical quenching. The results show that exogenous application of selenium can protect photosynthetic organs and improve photosynthetic function of Xanthium sibiricum Patrin ex Widder under phenanthrene stress. 硒 多环芳烃 苍耳 光合特性 selenium polycyclic aromatic hydrocarbons Xanthium sibiricum Patrin ex Widder photosynthetic characteristics 引言 1 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是持久性有毒有机污染物之一，具有强的致癌、致畸和致突变的效应 [ 1 1 ] ，一直是环境科学研究的热点.自然环境中的多环芳烃含量很低，人为造成的多环芳烃污染是其主要来源，主要由各种矿物燃料、木材、纸、烹调馏烟以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在还原条件下热解形成.由于多环芳烃的溶解度很小，所以大气、水中的多环芳烃最终会通过各种途径分配到非水相中，因此对土壤的污染尤为突出 [ 2 2 ] .根据Maliszewska-Kordybach [ 3 3 ] 在1996年的建议，多环芳烃污染的土壤分为4个级别：未污染( < 200 μ g·kg -1 ), 轻度污染(200~600 μ g·kg -1 ), 中度污染(600~1 000 μ g·kg -1 ), 严重污染( > 1 000 μ g·kg -1 ).综合1999—2008年间对中国各省各地区表层土壤中多环芳烃含量测定的结果，中国主要地区表层土壤多环芳烃总量的中位值为580 μ g·kg -1[ 4 4 ] .但是在一些受污染的农田中多环芳烃含量高达1 626.4 μ g·kg -1 ，一些焦化厂周边土壤的多环芳烃含量甚至达到了144 814.3 μ g·kg -1 [ 5 5 ] .菲(phenanthrene，PHE)作为土壤中最常见的一类三环芳烃，具有典型“三致”效应 [ 6 6 ] .根据曹云者等 [ 4 4 ] 报道的中国主要地区表层土中多环芳烃组成结果，菲在土壤中的相对含量较高，污染更广泛.因此，将菲作为土壤污染修复对象，研究其对动植物产生的胁迫效应具有重要意义. 生物修复多环芳烃污染土壤的方式主要有：植物修复、微生物修复、植物与微生物联合修复 [ 7 7 ] .通过外源添加有益元素能够提高植物对多环芳烃的抗性，筛选得到对多环芳烃有良好降解效果的植物，促进植物修复多环芳烃污染的应用.硒(selenium，Se)元素是植物生长所需的有益元素，外源添加适量的硒能够刺激植物生长发育和提高作物产量与品质, 促进植物新陈代谢, 增强植物生物抗氧化作用和植物对环境胁迫的抗性 [ 8 8 ] .韩广泉等 [ 9 9 ] 发现土壤中施加一定量的硒提高了番茄种子的耐盐性、种子发芽率、发芽指数和活力指数；陈利云等 [ 10 10 ] 发现土壤中适宜浓度的硒元素对紫花苜蓿的促生作用明显，并且能缓解重金属铅、汞对植株生长的毒害. 苍耳( Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)对重金属有着较强的耐受性，能够作为修复重金属污染土壤的先锋植物 [ 11 11 ] .研究表明，在高浓度多环芳烃的胁迫下，苍耳的生长会受到抑制 [ 12 12 ] ，而通过外源添加物质来提高苍耳对高浓度多环芳烃耐受性从而提高苍耳修复多环芳烃污染土壤效果的研究尚未见报道. 本文采用盆栽法，通过向低硒土壤中添加一定量的外源硒，使土壤达到富硒水平，研究硒元素对菲胁迫下苍耳生物量及光合荧光参数的影响，以期为植物修复土壤多环芳烃污染提供新的思路. 材料与方法 1 材料及仪器 2 材料：供试土壤(理化性质见 表 1 表 1 )、供试植物苍耳均取自于位于三峡大学校园内的翠屏山，三峡大学校园内的翠屏山自然环境良好，土壤未受到多环芳烃污染；菲和亚硒酸钠均购于Sigma公司，其他化学试剂购自宜昌百川生物科技有限公司. TN(总氮)含量采用半微量凯式法测定；TP (总磷)含量采用碱熔-钼锑抗比色法测定 2 土壤质地 2 pH 4 含量/mg·kg -1 有机质 TN TP Se 普通黄土 7.09 228 243 323 0.037 仪器：采用AR224CN型电子天平(奥豪斯仪器有限公司)测定植物的生物量，采用SPAD-502Plus型叶绿素仪(Konica Minolta公司)测定植物的叶绿素含量，采用LI-6400XT型便携式光合仪(Li-COR, USA)测定植物叶片的光合荧光参数. 实验设计 2 称取过20目筛的供试土壤装盆，每盆2 kg，共计24盆，分成4组，每组6盆，将菲溶解于丙酮中后，分别添加0, 20, 80, 320 mg·kg -1 至土壤中，充分混匀.待丙酮挥发完后，将上述每组再分为2组，分别以亚硒酸钠水溶液形式加入硒0, 0.5 mg·kg -1 ，充分混匀.菲、硒交互共设置8个实验组：PHE 0+Se 0, PHE 20+ Se 0, PHE 80+ Se 0, PHE 320+ Se 0, PHE 0+ Se 0.5, PHE 20+ Se 0.5, PHE 80+ Se 0.5, PHE 320+ Se 0.5, 每组3次重复.选取生长状况基本一致的当年生苍耳幼苗，洗净根部泥土，小心移栽至装好实验用土的花盆中，每盆栽种3株，每天对花盆补充因蒸散发和植物吸收损失的水分，保持土壤湿润状态.实验从2016年5月15日开始，至2016年7月13日结束，历时60 d，然后进行光合荧光参数的测定并进行破坏性取样. 实验指标测定 2 实验处理60 d后，于晴朗的白天，选取生长良好、受光充分且叶位一致的叶片，控制CO 2 浓度为400 μ mol·mol -1 ，光强为1 000 μ mol·m -2 ·s -1 对净光合速率 P n ( μ mol·m -2 ·s -1 )、气孔导度 G s (mol·m -2 ·s -1 )、胞间CO 2 浓度 c i ( μ mol·mol -1 )进行测定.每个梯度平行测定9次，取平均值. 测定叶绿素荧光参数时，将植株充分暗适应30 min以上，控制CO 2 浓度为400 μ mol·mol -1 ，测定初始荧光( F o )和暗适应下最大荧光( F m )；在天气晴朗的上午，将所有植物在自然光下活化一定时间，测定得到稳态荧光( F s )、光下最大荧光( F ′ m )、光下最小荧光值( F ′ o ).每个梯度平行测定9次，取平均值.计算光反应中心在暗适应状态下所有的非光化学过程处于最小时的最大可变荧光( F v = F m - F o )、PSⅡ最大光化学效率( F v / F m )、PSⅡ实际光化学效率( Φ PSⅡ )、光化学淬灭系数( q P )、非光化学淬灭系数( q N )荧光参数，如(1)~(4)式 [ 13 13 ] ： http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460703&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460703&type=small http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460703&type=middle http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460708&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460708&type=small http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460708&type=middle http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460713&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460713&type=small http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460713&type=middle http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460717&type= http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460717&type=small http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=4460717&type=middle 在同一PHE浓度随机选择的3株植物上对9个完全扩张的叶片进行叶绿素的测定，取平均值，以减少叶位和大小的影响. 将花盆内的植物小心取出，用蒸馏水充分淋洗，再用滤纸吸干植物表面的水分，根据土壤覆盖分界线分别采集植物的根和茎叶，用电子天平称量其地上部与地下部生物量鲜质量，取平均值. 数据统计 2 实验采用Excel和Origin软件进行数据处理和绘图，采用SPSS Statistics 17.0.0.0软件进行单因素方差分析， p > 0.05代表差异不显著， p < 0.05代表差异显著， p < 0.01代表差异极显著. 结果和分析 1 对生物量的影响 2 不同实验组苍耳生长60 d后，其生物量如 图 1 图 1 所示.由 图 1A 图 1A 可知，苍耳的地上部鲜质量随着菲污染程度的升高呈现逐渐降低的趋势，不加硒的320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比地上部分鲜质量下降了37.65%.比较加硒与不加硒时的结果可知，菲浓度为80 mg·kg -1 时地上部鲜质量差异显著( p < 0.05)，而20 mg·kg -1 和320 mg·kg -1 浓度时地上部鲜质量差异不显著( p > 0.05).由 图 1B 图 1B 可知，随着菲浓度的升高，苍耳的地下部分鲜质量也呈现逐渐下降的趋势.不加硒时，0 mg·kg -1 组与其他各组相差较大，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组分别下降40.54%, 43.55%, 71.46%，添加硒后苍耳地下部分鲜质量的降幅有所减缓，20, 80, 320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比，分别下降了29.50%, 44.33%, 62.25%.在相同浓度菲胁迫下，加硒组与不加硒组的地下部分鲜质量存在差异，且差异性显著( p < 0.05)，表明菲对植物的根质量有抑制作用，而硒对植株受到菲的胁迫有一定的缓解作用.菲对苍耳的生长有抑制作用，且抑制作用随着菲浓度的升高而升高，这与菲对其他植物的胁迫研究结果一致 [ 14 14 ] ，硒缓解多环芳烃对苍耳的毒性与其他研究中的硒的促生作用和能缓解重金属对植物的毒害研究结果一致 [ 15 15 ] . 对叶绿素含量的影响 2 叶绿素在植物进行光合作用的过程中发挥着重要作用，其含量是评价光合作用的重要指标.由 图 2 图 2 可以看出：加硒组和不加硒组苍耳中的叶绿素含量随菲浓度的升高均呈现下降趋势，在菲浓度为320 mg·kg -1 时，叶绿素含量最低；与0 mg·kg -1 组相比，320 mg·kg -1 组菲胁迫下，加硒组与不加硒组的叶绿素含量分别下降21.19%，20.64%；添加硒之后，缓解了菲对苍耳叶绿素含量的影响，在相同浓度菲胁迫下，加硒组与不加硒组的叶绿素含量均存在极显著差异( p < 0.01)，在80 mg·kg -1 菲胁迫下，加硒组与不加硒组的差异性最为显著. 对光合参数的影响 2 由 图 3A 图 3A 可知，在加硒与不加硒的情况下，苍耳的净光合速率( P n )均随着菲浓度的升高而呈现降低的趋势.不加硒时，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组的 P n 分别下降了9.02%, 33.84%, 50.59%；加硒之后，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组的 P n 值分别下降了22.53%, 33.17%, 53.70%，表明添加硒缓解了菲对 P n 值的影响.在相同浓度菲胁迫下，加硒组与不加硒组的 P n 存在差异，且差异显著( p < 0.05)，其中，加硒后0 mg·kg -1 组的苍耳 P n 值最大(12.069 μ mol·m -2 ·s -1 )，与未添加硒时相比， P n 值升高21.09%. 从 图 3B 图 3B 可看出，无论加硒与否，在菲的胁迫下胞间CO 2 浓度( c i )的变化均随着菲浓度的升高而降低，与 P n 的变化趋势相同.不加硒时，20, 80, 320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比，分别下降了11.66%, 16.64%, 18.33%;添加硒之后，20, 80, 320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比，分别下降了2.94%, 14.20%, 16.5%，各浓度菲胁迫下的 c i 的下降均有所缓解.在20 mg·kg -1 和320 mg·kg -1 菲胁迫下，加硒组与不加硒组的 c i 存在差异，且差异极显著( p < 0.01). 图 3C 图 3C 表明，气孔导度( G s )的值也随着菲浓度的升高而降低.不加硒时，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组菲胁迫下的 G s 值分别下降了13.24%, 29.41%, 35.29%;而加硒时，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组分别下降了12.33%, 24.66%, 36.99%.在20, 80 mg·kg -1 菲胁迫下，加硒组与不加硒组的 G s 值存在差异，且差异显著( p < 0.05). 对叶绿素荧光参数的影响 2 如 图 4A 图 4A 所示，PSⅡ最大光化学效率( F v / F m )在菲胁迫下均呈下降趋势.未加硒时，320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比降幅最大，达到3.91%.加硒后320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比下降了3.56%.加硒之后，各浓度菲胁迫下苍耳的 F v / F m 降幅不明显( p > 0.05). A: F v / F m ；B: Φ PSⅡ ；C: q P ；D: q N 如 图 4B 图 4B 所示，PSⅡ实际光化学效率( Φ PSⅡ )在菲胁迫下的变化与 F v / F m 的变化相似，也是随着菲浓度的升高而显著降低.不加硒时，20, 80, 320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比分别下降了19.23%, 37.87%, 43.20%；加硒之后，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组分别下降了10.37%, 17.38%, 25.00%.加硒之后，各浓度菲胁迫下 Φ PSⅡ 的下降均有所缓解，在80 mg·kg -1 和320 mg·kg -1 菲胁迫下，加硒组与不加硒组的 Φ PSⅡ 存在差异，且差异显著( p < 0.05). 如 图 4C 图 4C 所示，无论加硒与否，苍耳的光化学淬灭系数( q p )均随着菲浓度的升高而呈现出下降的趋势.不加硒时，20, 80, 320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比分别下降了11.82%, 18.39%, 31.86%；而添加硒时，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组分别下降了7.44%, 13.29%, 15.35%.加硒之后，各浓度菲胁迫下苍耳的 q p 的下降都有所缓解，而80 mg·kg -1 组差异显著( p < 0.05)，320 mg·kg -1 组差异极显著( p < 0.01). 如 图 4D 图 4D 所示，非光化学淬灭系数( q N )的变化在菲的胁迫下不同于上述三者，呈现逐渐上升的趋势，且随菲浓度的升高而升高.加硒组与不加硒组的 q N 值均在320 mg·kg -1 处理下为最高，不加硒时，320 mg·kg -1 组与0 mg·kg -1 组相比分别升高了5.30%, 9.96%, 13.89%；而加硒时，与0 mg·kg -1 组相比，20, 80, 320 mg·kg -1 组分别升高了3.84%, 7.98%, 11.36%.加硒之后，各浓度菲胁迫下苍耳 q N 的升高幅度有所降低.在20, 80, 320 mg·kg -1 菲胁迫下，加硒组与不加硒组的 q N 均存在极显著差异( p < 0.01). 讨论 1 硒作为植物生长所需的有益元素，能够改善作物产量及品质，增强植物的抗氧化能力 [ 16 16 ] ，提高植物对低温、高温、盐度、重金属 [ 17 17 ~ 19 19 17~19 ] 等环境胁迫的耐受性.在本实验中，向不同浓度菲胁迫的苍耳土壤中外源添加适宜浓度的硒，植物的地上部分和地下部分鲜质量均有不同程度增加，说明外源硒能缓解菲对苍耳生长的胁迫. Liu等 [ 20 20 ] 研究发现，拟南芥受到菲的胁迫时，其叶绿素含量随着菲浓度的升高而下降，同时叶绿体形态也发生了很大改变，细胞结构崩溃.本实验结果同样显示出，随着菲浓度的升高，苍耳叶片的叶绿素含量逐渐降低.刘燕等 [ 21 21 ] 研究了一定浓度(低于10 mg·L -1 )的硒提高了铅胁迫下油菜的叶绿素含量，本实验中，在20, 80, 320 mg·kg -1 菲的胁迫下加硒组的叶绿素高于不加硒组，表明外源添加硒有助于缓解菲对植物叶绿素的破坏. 植物的光合作用受到抑制主要有两方面的因素，分别为气孔限制因素和非气孔限制因素，两者都会引起 P n 的降低，当 c i 和 G s 同时下降时，表明气孔因素为主，若 c i 升高而 G s 下降，表明非气孔因素为主 [ 22 22 ] .洪有为等 [ 23 23 ] 研究了在不同浓度菲和荧蒽胁迫下秋茄幼苗的生长状况，发现随着多环芳烃浓度的升高，叶片的 G s 降低，气孔阻力增加，细胞 c i 降低，从而使秋茄幼苗的 P n 逐渐下降.本实验结果显示，菲胁迫导致 P n ， G s 以及 c i 降低，说明引起苍耳光合作用下降的主要原因是气孔因素，而添加适宜浓度的外源硒之后， G s 有了显著的提高，说明外源硒能够缓解菲胁迫导致的气孔限制因素. 叶绿素荧光参数是检验植物光合机构是否受损的重要指标 [ 24 24 ] .最大光化学效率反映的是PSⅡ原初光能转化效率的大小，PSⅡ实际光能转化效率表示光合电子传递的量子效率，反映吸收光量子供应反应中心的效率及开放反应中心的比例 [ 25 25 ] .本实验结果显示，加硒处理显著降低了菲胁迫下的最大光化学效率和PSⅡ实际光能转化效率. q P 是反应光合作用中心开放程度的指标，表示PSⅡ中处于开放状态的反应中心所占的比例 [ 26 26 ] .本研究发现在硒的作用下， q P 随着菲浓度的升高降幅减缓，说明适量添加外源硒能缓解菲对PSⅡ活性中心的损伤. q N 反映的是PSⅡ天线色素吸收的光能不能用于光合电子传递而以热的形式耗散掉的光能部分 [ 27 27 ] .从实验结果中可以看出，随着菲浓度的升高， q N 的值也越来越高，说明苍耳在受到菲的胁迫时，为了减轻光合机构受到的伤害，而将叶片接收的光能以热耗散的形式消耗掉，以保护光系统PSⅡ不受到过剩光能的伤害 [ 28 28 ] .在硒处理之后，相同浓度菲胁迫下的 q N 的增幅有一定的减缓，说明加硒后的苍耳比不加硒时热耗散更少，PSⅡ吸收的光能利用率更高. 结论 1 本实验结果表明，土壤中外源添加适当浓度(0.5 mg·kg -1 )的硒元素能显著提高菲胁迫下苍耳的生物量和叶绿素含量，还能显著缓解菲胁迫导致的 P n ， G s 和 c i 的下降，增加菲胁迫下苍耳的 F v / F m ， Φ PSⅡ 和 q P ，还能降低菲胁迫下 q N 的增幅，提高PSⅡ光能利用率，有效保护菲胁迫对苍耳光合功能的破坏，维持PSⅡ较高的光合电子传递和光化学效率，提高光合速率.外源硒添加能够提高植物对菲胁迫的耐受性，可望为植物修复多环芳烃污染土壤提供新的启示. 参考文献 EDWARDS N T. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH's) in the terrestrial environment—A review[J]. Journal of Environmental Quality , 1983, 12 (4):427-441. DOI: 10.2134/jeq1983.00472425001200040001x. WILSON S C, JONES K C. Bioremediation of soil contaminated with polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs): A review[J]. Environmental Pollution , 1993, 81 (3):229. DOI: 10.1016/0269-7491(93)90206-4. MALISZEWSKA-KORDYBACH B. Polycyclic aromatic hydrocarbons in agricultural soils in Poland: Preliminary proposals for criteria to evaluate the level of soil contamination[J]. Applied Geochemistry , 1996, 11 (1-2):121-127. DOI: 10.1016/0883-2927(95)00076-3. 曹云者, 柳晓娟, 谢云峰, 等.我国主要地区表层土壤中多环芳烃组成及含量特征分析[J].环境科学学报, 2012, 32 (1):197-203. DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2012.01.029. CAO Y Z, LIU X J, XIE Y F, et al . Patterns of PAHs concentrations and components in surface soils of main areas in China[J]. Acta Scientiae Circumstantiae , 2012, 32 (1):197-203. DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2012.01.029(Ch). 董捷, 黄莹, 李永霞, 等.北方某大型钢铁企业表层土壤中多环芳烃污染特征与健康风险评价[J].环境科学, 2016, 37 (9):3540-3546. DOI: 10.13227/j.hjkx.2016.09.036. DONG J, HUANG Y, LI Y X, et al . Pollution characteristics and health risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in the surface soils of a large steel enterprise in the north of China[J]. Environment Science , 2016, 37 (9): 3540-3546. DOI: 10.13227/j.hjkx.2016.09.036(Ch). Haritash A K, Kaushik C P. Biodegradation aspects of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): A review [J]. Journal of Hazardous Materials , 2009, 169 (1-3):1-15. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.03.137. BAMFORTH S M, SINGLETON I. Bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbons: Current knowledge and future directions[J]. Journal of Chemical Technology & Biotechnology , 2005, 80 (7):723-736. DOI: 10.1002/jctb.1276. FENG R, WEI C, TU S. The roles of selenium in protecting plants against abiotic stresses[J]. Environmental & Experimental Botany , 2013, 87 (87):58-68. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2012.09.002. 韩广泉, 李俊, 宋曼曼, 等.硒对盐胁迫下加工番茄种子萌发及抗氧化酶系统的影响[J].石河子大学学报(自然科学版), 2010, 28 (4):422-426. DOI: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2010.04.013. HAN G Q, LI J, SONG M M, et al . Effects of selenium on the germination of tomato seeds and protective system against active oxygen under salt stress[J]. Journal of Shihezi University ( Natural Science ), 2010, 28 (4):422-426. DOI: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2010.04.013(Ch). 陈利云, 王弋博, 李三相, 等.硒元素对铅、汞胁迫下紫花苜蓿生长的影响[J].中国草地学报, 2016, 38 (5):109-114. DOI: 10.16742/j.zgcdxb.2016-05-18. CHEN L Y, WANG Y B, LI S X, et al . Effects of selenium on alfalfa growth, nutrient absorption and nitrogen fixing ability under Pb and Hg stress[J]. Chinese Journal of Grassland , 2016, 38 (5):109-114. DOI: 10.16742/j.zgcdxb.2016-05-18(Ch). 罗亚平, 吴晓芙, 李明顺, 等.桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价[J].生态环境学报, 2007, 16 (4):1149-1153. DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2007.04.015. LUO Y P, WU X F, LI M S, et al . Investigation of main plant species and assessment of soil heavy metal pollutions in manganese mine wastelands in north Guangxi[J]. Ecology and Environment , 2007, 16 (4):1149-1153. DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2007.04.015(Ch). 张佩华, 韦颖, 李鹏善, 等.苍耳在PAHs胁迫下的根系响应[J].江苏农业科学, 2015, 43 (11):458-461. DOI: 10.15889/j.issn.1002-1302.2015.11.143. ZHANG P H, WEI Y, LI P S, et al . Root response of Xanthium sibiricum Patr. under PAHs stress[J]. Jiangsu Agricultural Sciences , 2015, 43 (11):458-461. DOI: 10.15889/j.issn.1002-1302.2015.11.143 (Ch). MAXWELL K, JOHNSON G N. Chlorophyll fluorescence —A practical guide[J]. Journal of Experimental Botany , 2000, 51 (345):659-668. DOI: 10.1093/jexbot/51.345.659. 刘泓, 崔波, 叶媛蓓, 等.拟南芥对多环芳烃菲胁迫的早期响应[J].中国生态农业学报, 2009, 17 (5):949-953. DOI: 10.3724/SP.J.1011.2009.00949. LIU H, CUI B, YE Y B, et al . Early reactions of Arabidopsis thaliana to phenanthrene polycyclic aromatic hydrocarbon stress[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture , 2009, 17 (5):949-953. DOI: 10.3724/SP.J.1011.2009.00949 (Ch). 袁思莉, 余垚, 万亚男, 等.硒缓解植物重金属胁迫和累积的机制[J].农业资源与环境学报, 2014, 31 (6):545-550. DOI: 10.13254/j.jare.2014.0251. YUAN S L, YU Y, WAN Y N, et al . Mechanisms of selenium mitigating stress and accumulation of heavy metals in plants[J]. Journal of Agricultural Resources and Environment , 2014, 31 (6):545-550. DOI: 10.13254/j.jare.2014.0251 (Ch). 刘大会, 周文兵, 朱端卫, 等.硒在植物中生理功能的研究进展[J].山地农业生物学报, 2005, 24 (3):253-259.DOI:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2005.03.015. LIU D H, ZHOU W B, ZHU D W, et al . General survey on physiological function of selenium in plant[J]. Journal of Mountain Agriculture & Biology , 2005, 24 (3):253-259. DOI: 10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2005.03.015(Ch). 刘昱卉, 张恩让.低温下硒对萝卜幼苗抗氧化系统的影响[J].山地农业生物学报, 2009, 28 (4):298-301. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0457.2009.04.004. LIU Y H, ZHANG E R. Effect of selenium on antioxidant system in radish seedlings under low temperature stress[J]. Journal of Mountain Agriculture and Biology , 2009, 28 (4): 298-301. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0457.2009.04.004(Ch). 李亚敏, 刘建中, 肖红利.硒对高温胁迫下萝卜幼苗叶绿素含量和酶活性的影响[J].河南农业科学, 2010, 39 (11): 94-96. DOI: 10.3969/j.issn.1004-3268.2010.11.025. LI Y M, LIU J Z, XIAO H L. Effect of Se to chlorophyll content and enzyme activity of radish seedlings under the high temperature[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences , 2010, 39 (11): 94-96. DOI: 10.3969/j.issn.1004-3268.2010.11.025(Ch). 王建伟, 何晓玲, 崔金霞, 等.外源硒对NaCl胁迫下加工番茄幼苗膜脂过氧化和AsA-GSH循环的影响[J].新疆农业科学, 2014, 51 (10): 1814-1820. DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2014.10.010. WANG J W, HE X L, CUI J X, et al . Effect of exogenous selenium on membrane lipid peroxidation and ascorbate-glutathione cycle of tomato seedlings under salt stress[J]. Xinjiang Agricultural Sciences , 2014, 51 (10): 1814-1820. DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2014.10.010(Ch). LIU H, WEISMAN D, YE Y B, et al . An oxidative stress response to polycyclic aromatic hydrocarbon exposure is rapid and complex in Arabidopsis thaliana [J]. Plant Science , 2009, 176 (3):375-382. DOI: 10.1016/j.plantsci.2008.12.002. 刘燕, 蒋光霞.硒对铅胁迫下油菜酶活性及叶绿素含量的影响[J].安徽农业科学, 2008, 36 (18):7554-7555. DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2008.18.024. LIU Y, JIANG G X. Effects of Se on enzyme activity and chlorophyll content of Brassica napus under Pb stress[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences , 2008, 36 (18):7554-7555. DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2008.18.024(Ch). BUNCE J A. Effects of pulses of elevated carbon dioxide concentration on stomatal conductance and photosynthesis in wheat and rice[J]. Physiologia Plantarum , 2013, 149 (2):214-221. DOI: 10.1111/ppl.12026. 洪有为, 袁东星.秋茄( Kandelia candel )幼苗对菲和荧蒽污染的生理生态效应[J].生态学报, 2009, 29 (1):445-455. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.01.053. HONG Y W, YUAN D X. Eco-physiological responses of Kandelia candel seedlings to phenanthrene(PHE) and fluoranthene(FLA) treatment[J]. Acta Ecologica Sinica , 2009, 29 (1):445-455. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.01.053(Ch). 徐胜, 王慧, 陈玮, 等.土壤中多环芳烃污染对植物生理生态的影响[J].应用生态学报, 2013, 24 (5):1284-1290. DOI:10.13287/j.1001-9332.2013.0289. XU S, WANG H, CHEN W, et al . Effects of soil PAHs pollution on plant ecophysiology[J]. Chinese Journal of Applied Ecology , 2013, 24 (5):1284-1290. DOI:10.13287/j.1001-9332.2013.0289(Ch). MURCHIE E H, LAWSON T. Chlorophyll fluorescence analysis: A guide to good practice and understanding some new applications[J]. Journal of Experimental Botany , 2013, 64 (13):3983-3998. DOI: 10.1093/jxb/ert208. COUSINS A B, ADAM N R, WALL G W, et al . Photosystem Ⅱ energy use, non-photochemical quenching and the xanthophyll cycle in Sorghum bico- lor grown under drought and free-air CO 2 enrichment (FACE) conditions[J]. Plant Cell & Environment , 2002, 25 (11):1551-1559. DOI: 10.1046/j.1365-3040.2002.00935.x. 李冬梅, 葛云花.淹水条件下紫丁香幼苗叶片的PSⅡ能量分配特点[J].安徽农业科学, 2014, 16 (16):4964-4966. DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2014.16.005. LI D M, GE Y H. Characteristics of PSⅡ energy distribution in leaves of Syringa oblata seedlings under flooding stress[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences , 2014, 16 (16):4964-4966. DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2014.16.005(Ch). 李强, 王国祥, 潘国权, 等.水体浊度对菹草萌发及萌发苗光合荧光特性的影响[J].生态学报, 2006, 26 (11):3594-3601. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2006.11.010. LI Q, WANG G X, PAN G Q, et al . Influence of water turbidity on germination of Potamogeton crispus and growth of germinated seedling[J]. Acta Ecologica Sinica , 2006, 26 (11):3594-3601. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2006.11.010(Ch). 10.14188/j.1671-8836.2018.04.012 X53 whdxxblxb-64-4-363 国家重点研发计划项目子项目(2016YFD0800902)；湖北省农田环境监测工程技术研究中心开放基金课题(201605)；国家水专项子课题(2012ZX07104-003-04)；湖北省自然科学基金创新群体滚动项目(2015CFA021)资助 2017-11-29 2018-08-24 2020-12-10 版权所有© 2018 《武汉大学学报(理学版)》编辑部 Copyright © 2018 Journal of Wuhan University(Natural Science Edition). All rights reserved. 2018 武汉大学学报(理学版) 4 64