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铜是参与海草体内电子传递过程和其他代谢过程的质体蓝蛋白的基本元素。但不同的海草物种对铜的毒性和接触途径的表现不同。为了进一步了解牟氏鳗草作为生物指示剂的潜在能力,研究人员通过实验研究弱光和不同盐度(正常盐度:36、低盐度:29)对牟氏鳗草富集不同浓度的铜(空白、低浓度:5 μg/L、高浓度:50 μg/L)的影响,以确定其作为潜在微量元素生物指示剂的能力。研究结论如下:
图1. 不同盐度和低光照处理下, 添加铜之后, 牟氏鳗草每个阶段(T0 ~ T10)的最大量子产率.
就叶片中的铜含量而言,时间、铜暴露和盐度处理之间没有显著的相互作用。但高浓度(50 μg/L)铜暴露的初始浓度(153.3±10.3 mg/kg)显著高于叶片的最终浓度(96.3±16.7 mg/kg);同样的,低浓度(5 μg/L)的铜暴露的初始浓度显著高于最终浓度(16.8±2.40 mg/kg)。对于地下组织中的铜浓度,时间、铜暴露和盐度处理之间没有显著的相互作用。
低浓度(5 μg/L)和高浓度(50 μg/L)的铜暴露对叶片有显著影响。叶片中铜的平均浓度呈以下趋势:对照(14.63 mg/kg)<低浓度(24.88 mg/kg)<高浓度(153.8 mg/kg)。各处理组的地下组织(根状茎)中铜的初始浓度范围为4.0±5.9 mg/kg。对于地下组织中的铜浓度,其浓度随着时间的推移而显著增加,低浓度组增加到五倍,对照和高浓度组均增加一倍。
在盐度或弱光实验中,叶片的最大量子产率(Fv/Fm)没有显示出由于铜暴露而引起的任何显著的光合抑制。然而,在盐度实验中,时间对最大量子产率有显著影响,T0和T1、T1和T3、T5和T7、T7和T9之间表现出显著差异。铜暴露和盐度处理的处理组之间没有显著差异。对于弱光实验,重复测量方差分析发现各处理组在时间和铜暴露的交互作用下未产生显著差异。此外,各组之间的效应(铜暴露)对最大量子产率值也没有显著差异。
综上所述,无论盐度和光照情况如何,低浓度的铜暴露也可以使牟氏鳗草被动积累铜元素。但随着时间的推移,地上和地下部分产生了不同的反应。在盐度实验中,叶片中的铜浓度显著降低,可能是由于生物量稀释,但在弱光实验中没有显著增加。而地下部分的铜浓度增加是由于弱碱性迁移或沉积物环境中铜的积累,这表明水和沉积物可以增加海草地上和地下部分的铜浓度。这证实了牟氏鳗草的代谢和转移铜的能力。