铝毒胁迫对湿地植物芦苇萌发和生长的影响

摘要

本文以湿地优势植物芦苇为对象,采用水培法,研究不同铝浓度胁迫对芦苇块状茎萌发及其萌发苗生长的影响,以期为湿地生态修复提供科学支撑。主要研究结果如下:
　　 (1)铝毒显著影响芦苇根系和地上部分的生长。铝毒对芦苇影响最明显的外在表现是抑制芦苇根系和地上部分的生长,随铝浓度的增加及其胁迫时间的延长,铝毒的这种抑制作用越明显。当铝浓度为10 mg·L-1时,将抑制芦苇株高和根系生长,且随着试验时间的延长,抑制作用越大；当铝浓度大于10 mg·L-1时,芦苇块状茎无根系生长；当铝浓度大于50 mg·L-1时,芦苇无叶片生长。
　　 (2)铝毒显著影响芦苇植株生物量。10 mg·L-1铝浓度处理下芦苇根系和叶片的鲜重、干重均显著低于对照(p<0.05),茎的鲜重和干重虽比对照有所降低,但无显著差异(p>0.05)；当铝浓度介于50-200 mg·L-1时,各试验组无芦苇根系长出,芦苇叶片生物量显著低于对照(p<0.05),而茎的生物量与对照比并无显著变化(p>0.05)；300-500 mg·L-1铝浓度处理时,芦苇叶片和茎的生物量均显著低于对照(p<0.05)。
　　 (3)铝毒显著影响芦苇植组织中铝元素含量。10 mg·L-1铝浓度处理下,芦苇根和叶片组织中的铝元素含量显著高于对照(p<0.05),而茎组织中铝元素含量与对照无显著差异(p>0.05)。且芦苇组织中铝含量随着铝处理浓度的升高而升高,其中根>块状茎>茎>叶。
　　 (4)随着铝浓度的升高,相对电导率值显著变化,芦苇块状茎质膜透性先减小后增加。试验第14 d,当铝浓度为50 mg·L-1时,质膜透性达到最小,当铝浓度为200 mg·L-1时,质膜透性显著高于对照(p<0.05)；试验第56 d,10 mg·L-1的铝浓度处理下,质膜透性达到最小,100 mg·L-1铝浓度下,质膜透性显著高于对照(p<0.05)。
　　 (5)随着铝浓度的升高,芦苇根系和叶片的SOD、POD、CAT活性表现为先升高后降低的变化趋势。当铝浓度为50 mg·L-1时,芦苇根系和叶片中SOD、POD、CAT活性均达到最大,其中芦苇根系中3种酶活性在200 mg·L-1铝浓度时显著低于对照(p<0.05),而芦苇叶片中3种酶活性在300 mg·L-1铝浓度时显著低于对照(p<0.05)。随着铝浓度的升高,MDA值则表现为先降低后升高的变化趋势,根系和叶片中MDA含量均在50 mg·L-1铝浓度下达到最小。
　　 (6)芦苇根系活力随着铝浓度的升高表现为先升高后降低的变化趋势。10mg·L-1铝浓度下芦苇根系活力最大,显著高于对照(p<0.05)；之后随着铝处理浓度的升高,芦苇根系活力开始降低,但50 mg·L-1铝浓度处理下仍显著高于对照(p>0.05)；而当铝处理浓度大于50 mg·L-1时,根系活力显著低于对照(p<0.05)。
　　 (7)芦苇叶片叶绿素a和叶绿素b的含量随着铝浓度的升高而降低,并且随着铝胁迫试验的延长,同一浓度对叶片光合色素造成的损伤程度逐渐加剧,铝处理时间越长,同一浓度铝处理下叶绿素含量越低。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题背景与依据

1.2 国内外关于铝胁迫的研究现状及趋势

1.2.1 铝对植物生长发育的的影响

1.2.2 植物的耐铝机制

1.2.3 关于植物铝胁迫的研究趋势

1.3 研究目标和内容

1.4 技术路线

第二章 实验材料与方法

2.1.实验材料

2.1.1 芦苇块状茎萌发试验

2.1.2 芦苇植株应激响应试验

2.2 实验设计

2.2.1 芦苇块状茎萌发试验

2.2.2 芦苇植株应激响应试验

2.3 实验监测指标和频率

2.3.1 植物生长指标测定

2.3.2 块状茎细胞膜透性测定

2.3.3 抗氧化酶活性测定

2.3.4 根系活力测定

2.3.5 叶片叶绿素含量测定

2.3.6 植物组织内铝含量测定

2.4 数据分析

第三章 铝毒胁迫对芦苇块状茎萌发苗生长的影响

3.1 铝毒胁迫下芦苇萌发苗地上部分形态特征变化

3.2 铝毒胁迫下芦苇萌发苗根系形态特征变化

3.3 铝毒胁迫下芦苇萌发苗细胞膜透性的变化

3.4 铝毒胁迫下芦苇萌发苗生物量变化

3.5 铝元素在芦苇萌发苗中的累积

3.6 小结

第四章 芦苇植株对铝毒胁迫的生理响应机制

4.1 芦苇根系对铝毒胁迫的响应机制

4.1.1 铝对芦苇根系酶活性的影响

4.1.2 铝对芦苇根系活力的影响

4.2 芦苇叶片对铝毒胁迫的响应机制

4.2.1 铝对芦苇叶片酶活性的影响

4.2.2 铝对芦苇叶片叶绿素含量的影响

4.3 芦苇植株中铝元素含量

4.4 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

附录

致谢

参考文献

在学期间发表论文