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在无火干扰的有限时间的森林恢复中,自毒作用是导致天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)种群天然更新障碍的主要因素之一,但天山云杉自毒作用的生化机制如何尚不清楚。本研究在已知天山云杉自毒化感物质3,4-二羟基苯乙酮(DHAP)的基础上,以人工智能环境模拟为条件,生物测定为导向,运用现代仪器分析与分离检测技术手段,从自毒物质DHAP浓度变化对天山云杉种子萌发和幼苗生长表观生物学特征及抗氧化酶活性的影响等方面进行了研究,阐释了种子萌发和幼苗生长过程中抗氧化酶对自毒物质DHAP浓度变化的响应,揭示了种子萌发和幼苗生长自毒作用的生化机制。主要研究结果如下:DHAP处理对天山云杉种子萌发和幼苗生长的影响表现出“低促高抑”现象,并且浓度为1.0 mmol/L促进作用最强,浓度为3.0 mmol/L时开始显著抑制,浓度越高,抑制作用越强。DHAP浓度高于自毒作用的临界浓度,开始对细胞产生破坏,无法调动SOD、POD、CAT、APX、GR活性的提高来抵御DHAP的胁迫,SOD、POD、CAT、APX、GR活性显著降低,从而延迟种子起始发芽时间,降低种子发芽势和最终发芽率,导致幼苗胚芽和胚根伸长变缓、鲜重降低。DHAP浓度影响天山云杉种子萌发和幼苗生长过程中SOD、POD、CAT、APX、GR活性,SOD、POD、CAT、APX、GR活性的变化进而调控种子萌发和幼苗生长,引起天山云杉种子发芽和幼苗生长过程中众多表观生物学特征发生变化。在DHAP的自毒作用下,SOD、POD、CAT、APX、GR这五种酶协调作用共同清除机体内产生的活性氧,减少对细胞的损伤,从而抵御DHAP的胁迫,以保证天山云杉正常生长发育。