野大豆对锰胁迫生理生态响应的研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:newboard
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
野大豆(Glycine soja)为国家Ⅱ级保护植物,具生长迅速、生物量高、锰耐受能力强、能固氮等特点,是栽培大豆(G.max)抗性品种的重要遗传资源库,也是锰(Mn)矿废弃地污染治理的重要备选植物。为探明该植物对锰胁迫适应的生理生化机制,本文以野大豆为研究对象,通过种子萌发及栽培试验研究了野大豆不同发育时期(种子萌发、幼苗、成熟时期)对不同锰浓度胁迫的生理生态响应。研究结果如下:  (1)萌发试验结果显示,高浓度锰胁迫(≥5000μmol/L)抑制野大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数;幼苗生长呈现“低促高抑”现象,在最高锰浓度胁迫下,根受到的抑制高于芽,比对照减少92.94%;随着锰浓度的升高,野大豆幼苗超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、抗坏血酸过氧化物酶活性(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白、可溶性糖含量均呈先升后降的变化趋势,游离脯氨酸、活性氧和膜脂过氧化物含量随着锰浓度的升高呈持续增高的趋势,其中超氧阴离子自由基(O2·-)产生速率在锰浓度达到15000μmol/L时,比对照增加了28.96倍。  (2)盆栽试验结果显示,随着锰浓度的增加野大豆中毒症状愈加明显,表现为从叶片轻微失绿,叶脉附近出现褐色斑点,至边缘扭曲、尖端凹陷、萎缩枯萎等,甚至叶片大量死亡掉落;高浓度锰对野大豆生长表现出明显的抑制作用,野大豆叶性状、结实率、果荚大小等在锰浓度为600mg/kg时显著减少;野大豆茎长、根长、生物量、根冠比等生长指标均随锰浓度的升高呈先升后降趋势,根长与根生物量分别比对照减少80.11%与84.34%。  (3)盆栽试验结果显示,低浓度锰对植物根系生长有促进作用,野大豆根长、根面积、根直径、根尖数等生长指标随着锰浓度的升高呈先升后降趋势,在锰浓度为200mg/kg时,野大豆侧根数比对照增加2.32倍,当锰浓度达到600mg/kg,对野大豆根系的生长抑制作用明显;随着锰胁迫浓度的升高,野大豆根瘤数量与体积逐渐减小,结瘤率先上升后下降。  (4)盆栽试验结果显示,野大豆对锰有一定的积累作用,地上部分与地下部分锰含量均随着锰浓度的增加而升高。在1000mg/kg锰处理下,地上部分最大值达到11873.68±56.31mg/kg;生物富集系数在8.15-16.59之间,随着锰浓度的增加整体呈下降趋势,转移系数均<1,随着锰浓度的升高而上升;根系滞留率最高可达60.25%,表现出明显的根部囤积特征。  (5)盆栽试验结果显示,成熟期野大豆抗氧化系统如SOD、POD、APX、CAT活性与可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量均随着锰浓度的升高呈上升趋势,SOD与POD酶活性在锰浓度600mg/kg时分别比对照升高3.27与2.28倍;活性氧与MDA含量随着锰浓度的增加持续升高,其中O2·-生产速率比对照高出52.85倍;叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素均随着锰浓度的升高显著降低;锰浓度与总叶绿素含量呈显著负相关,总叶绿素含量与野大豆地上部分生物量呈显著正相关。  (6)叶片的显微结构观察结果显示,锰胁迫使叶片解剖结构发生改变。高浓度锰胁迫下野大豆叶片厚度增加,上下表皮细胞变薄,栅栏组织、海绵组织分化逐渐不明显,栅海比减小,且组织结构疏松度增加,气孔密度降低。这些细胞结构的变化表明在锰处理下,植物为了适应外界环境胁迫,叶肉、表皮形态均发生了改变。
其他文献
可纺性评价是对聚酯熔体及预取向丝(POY)使用性能的综合评价,本文以生产稳定性及产品质量为评价依据。围绕超细旦POY75dtex/144f的开发及生产优化,对与聚酯熔体可纺性有关的平均
摘要:介绍了安徽科技学院电气工程及其自动化专业应用型人才培养的研究与实践,对教学内容和课程体系改革、产学研合作教育等进行了一些实践与探索,并提出一些建议与看法。  关键词:电气工程;产学研合作;应用型人才  作者简介:叶爱芹(1971-),女,安徽天长人,安徽科技学院机电与车辆工程学院,副教授。(安徽 凤阳 233100)  基金项目:本文系安徽科技学院质量工程研究项目(项目编号:X201048、