论文部分内容阅读
铝毒害是酸性土壤中抑制植物生长发育、影响作物产量和品质的重要因子,因此对植物耐铝胁迫机理的研究具有重要意义。本试验设置不同浓度铝处理,通过根长、生物量测定从超甜地雷王(DL)、早佳84-24(ZJ)、早蜜王(ZM)、早春红玉(HY)4个西瓜品种中筛选出耐铝性差异较大的ZM、HY,以此二西瓜品种为材料对西瓜幼苗铝毒害机理进行了研究,研究内容包括铝胁迫下西瓜幼苗叶片生理指标变化、叶绿素荧光参数变化、光合参数的变化、根际微生态的变化。研究结果如下:(1)在DL、ZJ、ZM、HY四个西瓜品种中,铝处理使ZM根长、根系活力及干质量下降最为明显,对HY影响不显著或有一定促进作用,ZJ、DL所受影响介于二者之间。可见HY耐铝性较强,ZM对铝敏感。因此进一步分析比较铝处理下耐铝性差异较大的两个西瓜品种ZM和HY生理特性的变化。铝处理均可使ZM、HY两个西瓜品种叶片质膜透性增大,丙二醛含量增加,其中HY在Al3+≤1000μmol·L-1处理下随处理时间的延长膜系统伤害可以得到一定程度的恢复、MDA含量有所下降;HY叶片Pro含量,SOD、POD酶活性均增加,在高浓度、长时间的铝处理下此三指标的变化均优于ZM; CAT活性变化均较小。试验结果可以看出,ZM和HY对铝胁迫的生理反应存在一定的差异性,HY内部响应铝胁迫的生理机制较ZM更加完善,其中Pro含量及SOD、POD活性与西瓜耐铝能力关系密切。(2)铝处理下ZM、HY西瓜幼苗叶绿素含量、光合特性及叶绿素荧光参数的变化结果表明:1)铝处理下HY叶绿素含量均高与对照,ZM叶绿素含量仅在低浓度(250μmol·L-1)铝处理下高于对照;HY叶绿素a/b随铝浓度升高呈下降趋势。2)Al3+≤500μmol·L-1的铝处理下,ZM气孔导度、胞间CO2浓度、净光合速率、蒸腾速率受影响程度较HY明显,在Al3+≥1000μmol·L-1处理下,HY、ZM四个参数均呈降低趋势。3)二西瓜品种在铝胁迫下荧光参数变化表现为:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际量子产量Y(Ⅱ)下降,非光化学猝灭(NPQ)上升,光化学猝灭(qP)与PSⅡ电子传递速率(ETR)降低。HY较ZM耐铝在荧光参数变化上表现为:低浓度胁迫(250μmol·L-1)下,Fo、 Fm、Fv/Fo、Fv/Fm更加稳定;电子传递速率受铝处理影响较小,非光化学猝灭(NPQ)在不同浓度铝处理下较为恒定,即能够维挣恒定的光保护能力。(3)铝处理下ZM、HY西瓜幼苗根际土壤微生态的变化结果表明:随铝处理浓度升高,HY、ZM根际细菌数量基本都呈先增后减的趋势;根际真菌数量随铝处理浓度升高而升高;根际放线菌数量均在初期呈降低趋势,随时间延长,21天时均呈先升后降的趋势。HY在处理初期7天时,根际过氧化氢酶、蔗糖酶活性随铝浓度升高呈降低趋势,根际脲酶活性呈先升后降的趋势;随着时间的延长,根际过氧化氢酶与蔗糖酶活性在一定铝处理浓度范围内逐渐恢复到与对照差异不显著的水平,高浓度(Al3+在土壤中浓度为900mg/kg)下仍显著低于对照;根际脲酶活性随铝处理时间延长逐渐表现为随铝浓度升高酶活降低的趋势。ZM三种酶在三次取样中随铝处理浓度升高基本均呈酶活降低的趋势。