导 师: 年海;孔旭晖
授予学位: 硕士
作 者: ;
机构地区: 华南农业大学
摘 要: 铝毒是酸性土壤上作物生产的主要限制因子。铝胁迫主要危害植物根系的生长,从而影响水分及养分吸收,最终影响植物生长和发育。已知香根草对酸铝有较强的适应性,但有关其耐酸铝的机制尚不完全清楚。本研究以五种生态型香根草(kamataka(kr),kandy(sl),zomba(zo),sunshine(ss)and wild(gd))为材料,研究了在铝胁迫下,它们的生理生化响应的变化,探讨香根草的耐铝作用机制。主要结果如下: 1.与对照相比,在铝胁迫下,香根草根耐性指数变化不明显,耐性指数均大于0.8,根部的伸长并未受到明显的抑制,根系形态有些变化,表明根部有一定的耐铝性。 2.苏木精染色结果表明,在铝胁迫下香根草生态型kr、sl、zo根对铝吸收量随铝胁迫浓度的增加而增加,主要积累在根尖部位;它们之间没有明显的差异。 3.蛋白质是生物体新陈代谢的物质基础。低浓度铝胁迫能够引起香根草kr、sl、zo、gd的可溶性蛋白质含量升高,而高浓度铝胁迫下反而下降,但1000μmol/l下的高于500μmol/l的。这些变化对于提高香根草的耐铝性都有重要的意义。香根草zo可溶性蛋白质,不论铝浓度增加还是处理时间较长,都一直高于对照,表现出较强的适应铝毒害的能力。 4.mda是膜脂过氧化的主要产物,为膜脂过氧化的指标之一。在铝胁迫1天后能够引起香根草根尖的mda含量随着铝浓度的增大而上升;4天后高浓度铝胁迫下香根草的mda含量有所回落,甚至低于对照,减轻铝的毒害,增强细胞膜结构稳定性。从mda含量的变化来看,香根草生态型zo、ss受铝伤害程度较轻,表现出较强的适应铝毒害的能力。 5.sod、pod、cat是植物体内的抗氧化酶,只有这三种酶协调一致,才能使生物自由基维持在一个低水平,从而防止自由基毒害,保持植株正常的生理活动。在铝胁迫初期(1天),香根草叶和根尖的sod、pod、cat酶活性升高,大多都比对照的高;在后期(4天),其活性依然维持较高水平。特别是sod活性一直随着铝浓度的增大而升高,在抗氧化中发挥重要作用。说明在铝胁迫下体内抗氧化酶活性升高可以提高其铝适应性。香根草生态型kr、ss在铝胁迫下维持较高的三种保护酶的活性,表明它们都具有较强的适应铝毒害的能力。 6.pp0是呼吸链的末端氧化酶之一,其活性大小与植物的代谢强度及环境胁迫密切相关。铝胁迫引起香根草ppo活性呈波形变化,但都维持较高的活性。相比之下,香根草ss的根尖的ppo活性不断升高,其叶也有高,且叶的ppo活性在高浓度铝胁迫下比对照的只下降了5-6%,说明其具有较强的适应铝毒害的能力。 7.铝胁迫下,香根草kr、zo根尖内的pod、sod同工酶谱带出现了一些变化,叶片内的pod、sod同工酶未出现变化。 综上所述,在酸铝胁迫下,香根草mda含量上升,cat、pod、sod、ppo活性升高,尤其是根系的酶活性随着铝浓度的增大而上升,pod和sod同工酶谱也出现了变化,但香根草根部耐性指数没有明显下降,表明抗氧化胁迫是香根草耐铝毒的一个重要机制。从总体表现看,香根草生态型ss具有最强的适应铝毒害的能力。
关 键 词: 香根草 铝毒 抗铝性 根耐性指数 抗氧化酶 同工酶
分 类 号: [Q945.78]
领 域: [生物学]