重金属对梨花粉管生长的作用研究

摘要

为探究重金属对梨花粉管生长的作用特点及其机理，本文以‘黄花’和‘翠冠’梨花粉为试材，研究了镍（Ni）、镉（Cd）、铜（Cu）、铅（Pb）和锌（Zn）等五种常见重金属对‘黄花’和‘翠冠’梨花粉萌发及花粉管长度的影响，并对重金属处理后梨花粉管活力、花粉管尖端形态特征、尖端活性氧（reactive oxygen species，ROS）、呼吸强度及花粉管微丝骨架变化进行了检测分析。研究结果如下：　　1、所试五种重金属离子（Ni2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+及Zn2+）的三个处理浓度（25、50和100μmol L-1）均对‘黄花’与‘翠冠’梨花粉萌发及花粉管生长产生抑制作用，且随着浓度的升高，抑制作用不断增强。以上五种重金属中 Pb2+对梨花粉萌发及花粉管生长的抑制程度最小，而 Cu2+的抑制程度最大。且经过重金属处理后，两种梨花粉管尖端均会出现不同程度的肿胀现象，25μmol L-1 Cu2+处理花粉管肿胀率显著（P＜0.05）高于其余除受到100μmol L-1 Zn2+处理的‘翠冠’梨花粉管外的花粉管肿胀率。　　2、在所试浓度下，五种重金属对‘黄花’及‘翠冠’梨花粉管伸长同样表现出抑制作用且随着浓度的增大抑制效果越明显，在去除花粉管生长环境中的重金属离子后花粉管平均伸长速率有所提高，继续生长至24 h后花粉管停止伸长，结果表明花粉管在伸长过程中受到重金属危害是不可逆的。且肿胀花粉管通过恢复处理后可以继续生长但花粉管尖端部分肿胀程度越高恢复处理后可继续伸长的花粉管比率与伸长长度越小，而花粉管中空泡存在与否与肿胀程度不存在相关性。　　3、所试重金属处理对‘黄花’及‘翠冠’梨花粉管的活力、呼吸强度均存在削弱作用，且随着重金属浓度升高削弱情况越严重。其中Pb2+处理对花粉管活力和呼吸强度抑制作用最强，Cu2+处理的抑制作用最弱。通过观察发现维持花粉管极性生长的ROS分布受到破坏。两种梨花粉管内均分布有大量浓密的微丝结构，而经重金属（100μmol L-1 Ni2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+及Zn2+）处理后，梨花粉管内存在的微丝结构出现解聚，其中Cu2+对微丝骨架的影响最大。

目录

声明

1 文献综述

1.1 研究现状

1.2.1 植株生长发育

1.2.2 根系

1.2.3 细胞

1.2.4 有性生殖

1.4.1活性氧

1.4.2 钙离子

1.4.3细胞骨架

1.4.4线粒体

1.5 研究意义及目的

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 方法

2.2.1 花粉离体培养

2.2.2 重金属处理

2.2.3 花粉萌发率和花粉管生长速率的测定

2.2.4 花粉管呼吸氧消耗检测

2.2.5 FDA测定花粉管活力

2.2.6 花粉管内ROS分布的观察

2.2.7 花粉管内微丝骨架结构的观察

2.3 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1.1 Ni对花粉萌发和花粉管生长的影响

3.1.2 Cd对花粉萌发和花粉管生长的影响

3.1.3 Cu对花粉萌发和花粉管生长的影响

3.1.4 Pb对花粉萌发和花粉管生长的影响

3.1.5 Zn对花粉萌发和花粉管生长的影响

3.1.6重金属对梨花粉管尖端形态的影响

3.2重金属对梨花粉管伸长的影响

3.2.1重金属对‘黄花’花粉管伸长的影响

3.2.2重金属对‘翠冠’花粉管伸长的影响

3.2.3重金属对梨花粉管伸长形态的影响

3.3.1花粉管活力的变化

3.3.2重金属对梨花粉管呼吸作用的影响

3.3.3花粉管尖端ROS的变化

3.3.4花粉管尖端微丝骨架的变化

4 讨论

4.1 重金属对梨花粉萌发及花粉管生长的影响

4.2 重金属对梨花粉管伸长的影响

4.3 重金属对花粉管伸长的作用机制

5 结论

参考文献

个人简介

致谢