10

3.1 外源硫化氢缓解水稻铝胁迫形态指标的效应 10

3.1.1 外源硫化氢对铝胁迫下水稻株高根长的影响 10

3.1.2 外源硫化氢对铝胁迫下水稻生物量的影响 12

3.1.3 外源硫化氢对铝胁迫下水稻根冠比的影响 12

3.2 外源硫化氢缓解水稻铝胁迫生理指标的效应 13

3.2.1 外源硫化氢对铝胁迫下水稻MDA和POD活性的影响 13

3.2.2 外源硫化氢对铝胁迫下水稻SOD活性和CAT活性的影响 14

3.2.3 外源硫化氢对铝胁迫下水稻叶绿素和可溶性蛋白含量的影响 15

3.2.4 外源硫化氢对铝胁迫下水稻根系活力和可溶性糖含量的影响 16

结论 19

已取得成果 22

致 谢 23

1  引言

1.1  重金属胁迫

重金属是作物的非必需元素, 对作物生长发育造成极大的危害,铝毒会使土壤变酸,而土壤的酸化又反过来加剧了铝胁迫,形成恶性循环,研究发现,耐酸性作物比酸敏感性作物具有更强的抗氧化酶活,从而表现更为耐铝[1]。本文将研究铝害,铝毒引起的土壤酸化,进而直接限制作物根系吸收营养,影响植物地上部的发育,造成产量和品质下降,对大部分作物造成极大的损伤[2];铝毒还会抑制作物的光合作用等生理过程,造成作物有机物质的积累减少,从而影响产量,进而影响农业发展[3]。

1.1.1重金属对作物生长发育的胁迫效应

1.1.1.1 对作物种子萌发的影响

    重金属对作物种子萌发具有显著地抑制作用,其可能原因是与萌发相关的酶活降低。研究发现,高浓度Cr6+显著抑制种子发芽,且与浓度呈正相关[4];大白菜种子的萌发也随着铝浓度提升而受到更强的抑制[5]。

1.1.1.2 对作物营养生长的影响

重金属通过阻碍作物吸收养分,造成作物养分失衡,使其生长受抑。20uLmol/L Cd对作物幼苗的形态指标,包括株高、根长、生物量等造成显著影响,且与处理时间和浓度呈正相关[6];马敏[7]等发现,Zn、Pb、Cu、Cd对植物根系生长均表现出强烈的抑制作用,其中Cu表现出最高毒性,即使很低浓度也会使作物出现“无根苗”现象[8]。

1.1.2 重金属对作物生理生化的胁迫效应

重金属对于作物的生理指标也有显著地影响,分析不同浓度Pb胁迫的咖啡幼苗,发现其一系列的生化指标,包括叶绿素、MDA、SOD、POD、CAT等,会出现异常[9]。小麦幼苗被Cd、Cu处理后,其 POD、SOD 酶活因被诱导而升高,另外蛋白质的生物合成受抑,叶绿素含量降低[10]。研究表明铝胁迫导致膜脂过氧化,丙二醛(MDA)大量积累[11];高浓度铝胁迫导致作物根系活力显著下降[12]。李荣春[13]等用透射电子显微镜观察被Cd 、 Pb处理过的烟叶叶肉细胞,发现它们可使细胞核以及半自主性细胞器(线粒体、叶绿体)亚显微结构发生严重病变,同时破坏膜系统

1.1.3 对作物的遗传毒害

    重金属对作物还有明显的遗传毒害,何俊瑜[14]等研究了不同浓度 Cd 对水稻根尖细胞的遗传伤害,结果表明,Cd处理时间越长,浓度越大,水稻幼苗根尖细胞有丝分裂指数降低越明显,根尖细胞染色体畸变率越高,微核率增加越显著。葛才林[15]等采用水培试验法,发现重金属 Cu, Cd和 Hg对水稻和小麦实验组与对照组 DNA甲基化水平有明显差异。Cd能显著降低玉米叶片DNA 的提取量, 且在一定范围内,Cd 浓度越大, DNA受损程度越高,小分子DNA含量越大[16]。

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