【摘要】：玉米是禾本科玉米屬一年生草本植物,屬經(jīng)濟(jì)作物,在我省各地廣泛種植。玉米為典型喜鉀植物,充足的鉀素供應(yīng),能保證玉米植物的正常的生理代謝和健壯成長。我國大部分玉米種植區(qū)種植的玉米葉含鉀量偏低,造成玉米鉀含量偏低的因素有很多。如,土壤自身能供植物吸收鉀含量較低;再者,植物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)家的過程中也會(huì)受到環(huán)境中重金屬離子影響從而降低對(duì)鉀的吸收能力,最后,錯(cuò)誤施用肥料導(dǎo)致玉米鉀吸收能力降低。本論文選取第二點(diǎn)影響因素作為研究方向,從自身吸收上來改變植物鉀吸收特性來提高鉀的吸收。以金玉818、金單999、黔玉3、黔單16等4種玉米品種為試驗(yàn)材料,在添加專性抑制劑抑制鉀離子通道和鉀載體的條件下,研究不同濃度重金屬離子(銅、鉛、鋅、鎘)對(duì)玉米根系非選擇性陽離子通道(nonselective cation channels,NSCCs)鉀轉(zhuǎn)移的影響,以及玉米根系對(duì)該重金屬離子的吸收情況。通過研究主要得到以下結(jié)論:1、銅離子對(duì)金玉818、金單999、黔玉3和黔單16玉米根系總鉀吸收速率和NSCCs鉀吸收速率均有顯著抑制作用。銅離子對(duì)4種玉米總鉀吸收抑制最大濃度均為10mg·L~(-1);銅離子對(duì)金玉818、黔玉3及黔單16抑制最大離子濃度與總鉀抑制為10mg·L~(-1),而金單999抑制最大離子濃度為40mg·L~(-1)。銅對(duì)4種玉米根系NSCCs鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率各有不同,金玉818和黔玉3隨著銅離子濃度的增加而增加;金單999和黔單16則相反。4種玉米根系銅離子吸收速率隨外界銅離子濃度增加而增加。2、鉛離子對(duì)金玉818、金單999、黔玉3和黔單16玉米根系總鉀吸收速率和NSCCs鉀吸收速率均有顯著抑制作用。金玉818和黔單16、金單999、黔玉3總鉀吸收速率抑制最大鉛離子濃度分別為1mol·L~(-1)、2mol·L~(-1)、3mol·L~(-1)。金玉818、黔玉3和黔單16玉米根系抑制NSCCs鉀吸收速率最大鉛濃度為1mol·L~(-1),金單999為2mol·L~(-1)。鉛離子對(duì)金單999和黔玉3 NSCCs鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率影響較小,對(duì)金玉818和黔單16分別為抑制和促進(jìn)。鉛離子對(duì)金玉818和黔單16鉛離子吸收速率隨鉛離子濃度增加而增加,金單999和黔玉3則相反。3、鋅離子對(duì)金玉818、金單999、黔玉3和黔單16玉米根系總鉀吸收速率和NSCCs鉀吸收速率均有顯著抑制作用。金玉818、金單999、黔單16抑制總鉀吸收速率和NSCCs鉀吸收速率最大鋅濃度為10mg·L~(-1)時(shí),黔玉3抑制最大濃度分別為20mg·L~(-1)和50mg·L~(-1)。隨著鋅離子濃度的增大,4種玉米根系NSCCs鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率的影響較小。鋅離子吸收速率除黔玉3表現(xiàn)為抑制外,其余均為促進(jìn)。4、鎘離子對(duì)金玉818、金單999、黔玉3和黔單16玉米根系總鉀吸收速率和NSCCs鉀吸收速率均有顯著抑制作用。抑制4種玉米根系鉀吸收速率的最大鎘離子濃度均為10mg·L~(-1)。鎘離子對(duì)金單999NSCCs鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率有促進(jìn)作用,另3組均為抑制作用。4種玉米根系鎘離子吸收速率均隨著外界鎘離子濃度增大而增大。
【圖文】：

2 結(jié)果與分析2.1 銅對(duì)不同品種玉米根系 NSCCs 轉(zhuǎn)移鉀的影響圖 1 為未添加抑制劑情況下不同濃度 Cu2+對(duì)不同品種玉米根系總鉀吸收速率的影響。從圖中可以看出，不同濃度 Cu2+對(duì) 4 種玉米根系總鉀吸收速率影響相同，隨著 Cu2+濃度增加，總鉀吸收速率顯著下降。當(dāng) Cu2+濃度為 10mg·L-1時(shí)總鉀吸收速率低于 Cu2+濃度為 0mg·L-1時(shí),達(dá)到顯著差異水平（P<0.05)。說明 Cu2+對(duì)玉米根系總鉀吸收具有抑制作用。當(dāng) Cu2+濃度逐漸增加時(shí)，總鉀吸收速率并無顯著變化，說明當(dāng) Cu2+濃度為 10 mg·L-1時(shí)，其對(duì)玉米根系總鉀吸收速率的抑制作用已達(dá)到最大，繼續(xù)增加 Cu2+濃度，并不會(huì)引起總鉀吸收速率的進(jìn)一步下降。

圖 2 不同濃度 Cu2+對(duì) 4 種玉米根系 NSCCs 鉀吸收速率的影響Fig.2 Effects of different concentrations of Cu2+on potassium uptake rate of roots of NSCCs4 kinds of corn root圖 3 為不同濃度 Cu2+下 NSCCs 對(duì) 4 種玉米根系鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率的影響。從圖中可看出，對(duì)不同品種玉米根系 NSCCs 鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率大有不同。金玉 818 品種，隨著 Cu2+濃度增加 NSCCs 鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率逐漸增大，但數(shù)據(jù)波動(dòng)不大，總的貢獻(xiàn)率維持在 70%-90%之間，Cu2+濃度為 50mg·L-1時(shí)，NSCCs鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率達(dá)到 88.5%，說明該玉米品種 NSCCs 對(duì)銅的敏感度相對(duì)于專一性鉀通道來說要低。金單 999 品種。從圖中可以看出，隨著 Cu2+濃度增加 NSCCs 鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率呈先升高后降低再升高的趨勢(shì)，變化范圍值較大，Cu2+濃度為 10mg·L-1時(shí)升高至 40mg·L-1時(shí)，貢獻(xiàn)率處于下降趨勢(shì)，40mg·L-1時(shí)達(dá)到最低，貢獻(xiàn)率僅有 33%左右，50mg·L-1時(shí)，貢獻(xiàn)率急劇升高至 73.1%。不同 Cu2+濃度對(duì)該品種玉米根系 NSCCs 鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率不同。黔玉 3 品種。Cu2+濃度增加，NSCCs 貢獻(xiàn)率呈先降低后升高再下降的趨勢(shì)，在 Cu2+濃度 50mg·L-1時(shí)貢獻(xiàn)率達(dá)到最低值 57%。這一情況與在大程度上金丹 999貢獻(xiàn)率相反，說明兩品種間抗性存在很大差異。黔單 16 品種。從圖中可以看出，隨 Cu2+濃度增大，NSCCs 鉀轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率明
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S513

【參考文獻(xiàn)】

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1 王瑩;劉晶;紀(jì)善博;楊國亭;關(guān)e，

本文編號(hào)：2564308