铝诱导不同耐铝型速生桉无性系的根尖细胞生物学响应机制研究

摘要

为研究速生桉无性系的耐铝机制差异,选育良种,提高富铝红壤区桉树人工林生产力及实现桉树人工林的可持续经营,本论文通过研究耐铝性强的巨尾桉9号、铝敏感型的尾叶桉4号在酸性铝环境下诱导产生的生长生理生化效应差异,在分析根生长、铝分布、根尖细胞形态结构变化及根和叶的抗氧化生理等规律后得出以下结论:
　　(1)铝诱导速生桉无性系根生长受抑制,表现为活力下降,同时根和叶的细胞膜透性增大,电解质溶出,脂膜过氧化,但无性系间表现有差异,耐铝性强的巨尾桉9号根系生长比尾叶桉4号抑制小,活力大,根和叶的细胞膜破损少,脂膜过氧化及电解质溶出量有限,同时无性系叶片受铝毒损害较根滞后而轻微。
　　(2)铝诱导速生桉体内抗氧化酶活性增强,巨尾桉9号根和叶的CAT、APX、GR活性显著大于尾叶桉4号,而GR活性增加有利于APX反应底物ASA的生成,对辅助抗氧化系统起积极作用,同时其SOD、PPO活性增加幅度低于尾叶桉4号,因此巨尾桉9号可以更有效地消除H2O2,同时产生较少的活性氧,且主要是靠叶部抗氧化酶的活性来进行。
　　(3)不耐铝的尾叶桉4号根尖细胞壁果胶和纤维素半乳糖醛酸含量增加幅度更大,造成细胞壁结构功能失调,而果胶、半纤维素类含量使铝在细胞壁上的吸附位点增加,结果铝在植物根尖的累积量增加,同时细胞壁PME活性明显大,使已经大量分泌的果胶水解变成铝吸附性更强的果胶酸,协同加剧了铝积累和毒害。尾叶桉4号细胞壁果胶、半纤维素Ⅰ半乳糖醛酸与总糖比例降低,细胞壁活性降低,导致其韧性加强,根尖细胞伸长受限制。而巨尾桉9号根尖细胞壁结构功能受铝毒干扰较尾叶桉4号的小,PME酶活性变化不大。
　　(4)根尖铝在两个无性系的微区分布表现一致,亚细胞组分铝含量排序为:细胞壁>细胞浆>细胞器,而细胞壁吸持的铝绝大多数都在果胶上。铝处理后巨尾桉9号根尖、细胞壁、细胞壁果胶铝吸附量及细胞器和细胞浆铝积累量均比尾叶桉4号少。镜检结果发现巨尾桉9号根尖表面损伤及分生区细胞凋亡程度比较轻。
　　(5)变异系数综合评价结果表明巨尾桉9号耐铝机能比较高。

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第一章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2本论文研究目的及意义

1.3 技术路线

第二章 研究方法

2.1 试验装置及设计

2.2 测定方法

第三章 结果与分析

3.1铝诱导对桉树幼苗根生长及质膜的影响

3.2铝诱导对桉树幼苗抗氧化酶系统的影响

3.3铝诱导对桉树幼苗根尖细胞壁组分及果胶甲基酯化酶活力的影响

3.4铝诱导对桉树幼苗根尖微区铝分布及细胞凋亡的影响

3.5铝诱导下桉树幼苗生理生物响应的相关分析及综合评价

第四章 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论

4.3 研究展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢