【摘要】：在重金屬脅迫下植物生物化學或者分子機制上會發(fā)生一系列變化,以適應或者忍受重金屬傷害,但不同種類植物或同一種類不同品種的植物對重金屬的適應能力和抗性具有明顯的差異。本研究采用液培及土培根袋試驗系統(tǒng)探討了重金屬Zn脅迫對單子葉植物黑麥草(Loliumperenne L.)4個品種、雙子葉植物大白菜(Brassica campestris L.ssp.Pekinensis(Lour)Olsson)6個品種的生長,植物體內(nèi)生理代謝指標,Zn吸收和富集的影響,以及Zn脅迫下不同植物和晶種的根系分泌物特征、根際Zn形態(tài)及含量變化規(guī)律。以期闡明植物對重金屬耐性或抗性及富集重金屬的生理機理和根際效應機制,為重金屬脅迫下篩選高抗性、高富集或低積累重金屬品種提供理論依據(jù)。得出以下幾點結論: 1.不同植物及品種對Zn脅迫的生長反應不同。Zn在一定范圍內(nèi)(液培下0～1mmol/L;土培中0～4mmol/kg土)促進了黑麥草生長(土培最大生物量增量地上部為34.3%～72.8%,根系為78.3%～151.2%),但在Zn濃度較高時(液培Zn~(2+)≥2.0mmol/L;土培Zn~(2+)≥8mmol/kg土)對黑麥草表現(xiàn)出毒害作用而抑制其生長。黑麥草對重金屬Zn具有較好的耐受性,其RTI(根系耐性指數(shù),即加重金屬處理的根長與對照的根長比值)均大于1.0(0～4mmol/kg土Zn~(2+))。4個品種黑麥草以泰德對重金屬Zn的忍耐能力最強,只有在高Zn濃度下生長才受到一定抑制。Zn脅迫顯著抑制液培大白菜生長(生物量最大降低率地上部為58.9%～89.8%,根系為67.0%～85.4%),0.5RTI1.0。土培條件下,在Zn~(2+)0～0.5mmol/kg土內(nèi)促進了大白菜生長,最大生物量增量地上部為4.7%～30.2%,根系為10.3%～25.1%,土培大白菜根系對Zn的耐受性較高(Zn~(2+)≤1.0mmol/kg土時,RTI1.0),大白菜以豐抗78和豐園高抗1號2個品種對Zn耐受性較強,在Zn毒害下更能保持較高的生長勢。 2.Zn脅迫影響植物體內(nèi)生理代謝活動,不同植物及品種各種生理指標差異顯著。土壤重金屬污染會導致敏感植物在生物化學方面產(chǎn)生多種損傷和變化,并刺激植物產(chǎn)生防御性反應,以適應重金屬的脅迫,如SOD、POD等酶系統(tǒng)的抗氧化作用能保護細胞膜免受重金屬破壞或者減弱破壞程度,植物螯合態(tài)則參與體內(nèi)重金屬解毒過程,脯氨酸能清除植物體內(nèi)活性氧而與植物抗氧化關系十分密切。另一方面根系活力也可反映重金屬脅迫下根系的生理代謝活力大小。在Zn脅迫下,黑麥草4個品種葉片POD、SOD活性,葉片脯氨酸含量,根系活力均有所提高,其中以泰德明顯高于其它3個品種。大白菜6個品種對Zn的抗性均較差,在Zn脅迫下,葉POD、SOD活性,葉片脯氨酸含量,根系活力明顯降低。黑麥草葉內(nèi)高POD、SOD活性,脯氨酸含量,是黑麥草對重金屬Zn具有較高耐受性和抗性的重要原因之一。POD、SOD等抗氧化酶可以作為篩選輕度或中度重金屬污染土壤固定型植物的抗性指標。 3.Zn脅迫影響不同植物及品種體內(nèi)養(yǎng)分含量及對Zn的吸收。重金屬對植物的毒害機理之一是干擾植物對養(yǎng)分的吸收,破壞植物體內(nèi)的養(yǎng)分平衡。高Zn濃度明顯減低了黑麥草植株N、
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：X173
【圖文】：

不同品種黑麥草株商差異024816ZnZ+(mmo城g土)

平均較其它3品種長12一巧厘米。第一次測定的根長，4品種根系長度也以泰德最長，18.3~21.2mc，平均較其它3品種長2一5厘米，且根系多而密集，其它3品種差異不大(圖2)。泰德、夜影和托亞在。一8~ol瓜g土Znz十范圍內(nèi)，愛瑞斯在。碑~01瓜g土zZn+下，黑麥草生長良好，當加zn濃度超過8或4~ol瓜g土nzz+，生長開始受到影響，地上部生長緩慢，根系少、短而纖細，且隨Zn濃度增加癥狀越嚴重。第二次測定的根長，夜影和托亞在o~ol瓜g土Znz十范圍內(nèi)根長高于泰德、愛瑞斯，但當nzz+)8~。魄土nzz+時則低于后二者(圖2)。

本文編號：2747509