菌培养物,细胞提取物和个体毒素降低陆地植物Lactuca sativa和Zea mays的光合作用
Scott A Heckathorn1, Clare T Muller1, Michael D Thomas1
1Department of Environmental Sciences, University of Toledo, Toledo, OH 43606, USA.
Plants (Basel, Switzerland)
|November 27, 2024
概括
菌有害藻类繁殖 (cHABs) 影响作物光合作用. 来自cHABs的毒素对玉米和生菜中的净光合作用和叶绿素产生负面影响,根据暴露方法产生不同的影响.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 植物生理学 植物生理学
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 蓝藻有害藻类繁殖 (cHABs) 正在全球范围内增加,原因是肥胖和气候变化.
- 用cHAB污染的淡水灌对农业构成风险.
- 之前关于cHAB毒素对植物光合作用的影响的研究显示了不同的结果.
研究的目的:
- 研究蓝菌活体培养,细胞提取物和单个毒素对玉米和生菜的光合作用的影响.
- 为了确定不同的暴露途径 (根与叶子透) 如何影响光合作用反应.
- 分析毒素的特定影响,如毒素-a,BMAA,LPS和微囊素-LR在植物生理学上.
主要方法:
- 完整的玉米和生菜植物通过根部暴露于蓝藻菌种和个体毒素.
- 叶子组织被真空透了培养物和毒素.
- 光合作用测量包括净光合作用 (Pn),光系统-II (PSII) 电子传输产量 (ΦPSII),鲁比斯科活性和叶绿素度.
- 主要组件分析被用来评估整体效应.
主要成果:
- 在完整的植物中,根部暴露于蓝菌培养物或毒素降低了净光合作用 (Pn) 和叶子叶绿素度.
- 光系统-II (PSII) 电子运输产量 (ΦPSII) 在被毒素透的叶子组织 (LPS,MC-LR) 中在照明下降.
- 除了Pn.外,阿纳托克辛-a显著降低了鲁比斯科的活性.
- 甲状腺体的体外光合作用没有受到任何毒素的显著影响.
- 主要成分分析揭示了每个毒素和培养物的独特光合作用反应模式.
结论:
- 菌毒素在生态相关度下始终影响植物光合作用.
- 暴露方式 (根部吸收与叶子透) 和特定的毒素类型显著改变了光合作用效应.
- 这些发现凸显了cHABs通过污染的灌水对作物生产所带来的复杂风险.
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