南方红豆杉对SO2和CH2O胁迫的生理响应

摘要

随着经济的迅速发展，加快了有害气体对空气的污染，其中二氧化硫就是最常见的有害气体，利用植物对大气污染物的抗污染能力来治理大气污染，已成为近年来迅速发展的前沿性新课题，对于SO2的抗性研究是其中的热点之一。同时，随着近几年来人民生活水平的不断提高，各种新型建筑、装修材料和人造板材家具等被大量使用，引发了一系列严重的室内甲醛污染问题。
　　为探究南方红豆杉（Taxus chinensis var.mairei）对二氧化硫(SO2)和甲醛(CH2O)污染的抗逆机理，本试验以一年生盆栽幼苗为实验材料，采用密闭箱静态熏气法，研究了不同质量浓度SO2和CH2O单一胁迫以及复合胁迫(5 mg/m3、10 mg/m3、20 mg/m3、40 mg/m3)污染下对南方红豆杉主要逆境生理特性的影响。
　　在单一SO2气体胁迫下，研究结果表明，随着SO2的增加和熏气时间的延长，叶片受到不同程度地伤害，同时伴随着叶绿素的迅速下降，及叶片质膜透性的急剧增加，丙二醛含量大幅度上升、游离脯氨酸、抗坏血酸、游离氨基酸、半胱氨酸含量升高。同时SOD、POD、CAT和APX活性均呈现先升高后下降的变化趋势。在5mg/m3SO2胁迫熏气1天后,POD和APX活性首先被诱导，而SOD和GR在10mg/m3SO2胁迫熏气3天后才被诱导。在40mg/m3SO2胁迫熏气7天下，同对照相比，SOD、APX活性显著下降，而POD活性仍然高于对照。由这些结果可以推断，在低于10mg/m3S O2胁迫下，南方红豆杉通过自身的应激保护系统来提高对SO2的抗性，能保持正常生长。
　　在单一气体CH2O胁迫下，试验结果表明，随CH2O浓度增加，相对电导率和脯氨酸含量(Pro)含量表现为增加趋势，可溶性糖含量(SS)和丙二醛(MDA)呈先上升后下降趋势，而在胁迫处理下叶绿素含量均低于CK;研究结果还表明:随着处理浓度不同，SOD、POD、PPO和GR活性表现为先升高后下降，但是GR活性变化不大。值得注意的是APX和CAT活性变化，随着处理时间的增长，相同浓度条件下APX一直保持上升趋势，而CAT则活性一直维持在较低水平并显著低于CK。综合上述分析表明，南方红豆杉对CH2O胁迫有较强的抗性。
　　在复合气体胁迫下，叶片受损相比SO2胁迫较轻，但比CH2O胁迫要严重一些。其他各项生理指标的变化表明复合胁迫并没有表现为叠加效应，相比单一胁迫，南方红豆杉伤害较轻，表明在多种气体胁迫下南方红豆杉的抗性表现更加明显。
　　总之，南方红豆杉的抗性为:单已CH2O＞复合处理(SO2+CH2O)＞单一SO2

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

2 文献综述

2．1 大气中污染物的种类及研究现状

2．2 大气污染对植物的胁迫研究

2．2．1 单一污染物对植物外部形态的伤害

2．2．2 复合气体污染物对植物外部形态的伤害

2．2．3 大气污染物对植物生理代谢的伤害

2．3 植物对大气污染物胁迫的抗性机理

2．3．1 活性氧的酶促清除机制

2．3．2 活性氧的非酶促清除机制

2．4 南方红豆杉对有害气体抗性的研究

2．5 存在的问题

3 研究目的和意义

4 试验内容、材料和方法

4．1 试验内容

4．2 试验材料

4．2．1 植物材料

4．2．2 种植土

4．3 试验设计

4．3．1 熏气处理

4．3．2 不同浓度SO2胁迫处理

4．3．3 不同浓度CH2O胁迫处理

4．3．4 SO2和CH2O复合胁迫处理

4．4 测定指标及方法

4．4．1 叶片外部形态指标观测

4．4．2 非酶类生理指标测定

4．4．3 酶类保护剂测定

4．5 数据统计与分析

5 结果与分析

5．1 SO2和CH2O单一胁迫

5．1．1 不同浓度SO2和CH2O处理对南方红豆杉的形态伤害

5．1．2 不同浓度SO2和CH2O胁迫对南方红豆杉非酶类物质的影响

5．1．3 不同浓度SO2和CH2O胁迫对南方红豆杉酶类物质活性的影响

5．2 SO2和CH2O复合胁迫

5．2．1 不同浓度SO2和CH2O处理对南方红豆杉的形态伤害

5．2．2 SO2和CH2O复合胁迫对南方红豆杉非酶类物质的影响

5．2．3 对南方红豆杉叶片Pro、FAA、AsA、Cys含量的影响

5．2．4 不同浓度SO2和CH2O胁迫对南方红豆杉酶类物质活性的影响

6 讨论

6．1 SO2和CH2O胁迫对南方红豆杉外部形态伤害

6．2 南方红豆杉对SO2和CH2O胁迫下的非酶类保护剂调节

7 结论

参考文献

致谢