营养物质的输入导致的水体水质恶化已经成为全球关注环境问题。水生植物是水体的重要初级生产者,对维持水体生态系统和水体水环境健康起着决定性的作用。氮是植物生长所需的基本营养元素,也是植物生产力的主要限制因子。氮主要以铵态氮和硝态氮形式存在,与硝态氮相比,植物更容易吸收水体中的铵态氮,但高浓度的铵态氮可能对水生植物产生毒害作用。环境中高浓度铵态氮对水生植物的毒性以及水生植物的解毒机理是近期研究的热点。以往的研究主要通过不同物种间的比较来论述水生植物铵的解毒机理,物种间的差异可能会对铵解毒机理的研究产生影响。在近期的研究中,我们发现光叶眼子菜Potamogeton lucens的成熟叶片对环境中的高浓度铵态氮表现敏感,而幼叶对高浓度铵态氮具有一定的耐受性,这一发现为我们在同一物种中研究铵的解毒机理提供了理想的实验材料。本研究拟以水生植物光叶眼子菜P.lucens的幼叶和成熟叶为研究对象,以碳氮代谢产物和铵同化相关酶为主要指标,探讨不同铵浓度条件下两种叶片间铵解毒机制的差异,并最终阐明水生植物铵的耐受机理。研究结果表明,随着环境铵浓度的增加,光叶眼子菜叶绿素荧光(Fv/Fm)在成熟叶中逐渐降低,而在幼叶中维持不变,叶片中淀粉的积累在成熟叶中逐渐降低而在幼叶中逐渐增加。该结果说明高浓度的铵态氮可以破坏成熟叶的碳氮平衡而对幼叶影响不大。进一步分析铵同化相关酶的结果表明,谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase)和谷氨酸合成酶(Glutamate synthase)的活性在幼叶中维持不变而在成熟叶中逐渐降低,谷氨酸脱氢酶(Glutamate dehydrogenase)的活性在成熟叶中逐渐降低而在幼叶中逐渐增加。该结果与前人研究相一致,进一步说明了谷氨酸脱氢酶在植物铵解毒过程中的重要作用。通过以上研究,我们为植物铵的解毒机制提供了新的证据,为利用水生植物开展水环境治理和恢复提供了理论依据。