As氧化菌D14对As胁迫下三个杨树品种生理状况及组织结构的影响

论文摘要

杨树是杨柳科（Salix）杨属（Populus）树种的统称,是世界上分布最广、适应性最强的树种之一,也是造林绿化常见的树种,具有适应能力强,易于种植,速生和抗逆性强等诸多优点。目前,常作为研究木本植物的重金属抗性及植物富集作用的模式树种。由于人为等因素的作用使污染性重金属As在土壤内普遍存在,威胁植物生长及人类健康,本试验以中潜2号、LH05-143、小叶杨三个杨树品种为材料,研究了As氧化菌D14对As胁迫下三个杨树品种生理状况及组织结构的影响,为木本植物杨树对重金属As的抗性研究提供实验依据,研究结果如下：（1）经重金属As处理的杨树的叶片及根系均会表现出一定的胁迫症状。表现为：叶片发皱、叶缘卷缩、叶色变黄失绿、变黑；根系颜色变黑,根系生长量及延长量降低,新根数量减少。氧化菌D14有助于缓解As胁迫症状；（2）重金属As胁迫下杨树的地径与株高的生长速度、生长量均会降低。胁迫期间,三个品种的生长量依次为小叶杨>LH05-143>中潜2号。氧化菌D14可减缓As对三种试材的胁迫作用,促进生长；（3）As在植株的根和地上都有不同程度的积累,且根部积累量大于地上部积累量。氧化菌D14对As在植株体内的积累起到促进作用；（4）植株叶片及根系的MDA、Pro、可溶性蛋白含量以及SOD、POD活性在胁迫环境下均出现变化,MDA、Pro、可溶性蛋白含量以及SOD活性均随As浓度升高而增加,POD活性则先升高后降低。氧化菌D14可以缓解胁迫症状,对杨树的生理活性起到一定保护作用；（5）小叶杨的叶片在As胁迫下,栅栏组织出现空隙,细胞排列变得疏松,海绵组织的排列间隙变大,组织松散,严重时叶脉变形,中脉结构由圆柱状而扭曲成各种形状；根系的皮层细胞在As胁迫下同样出现细胞变形、溶解现象,致使皮层细胞出现间隙；（6）小叶杨在As胁迫下,叶片的叶绿体中淀粉粒含量减少,且变小,内囊体稍有膨胀,且片层空间变大,出现较小的透明腔,嗜锇体数增加,严重时细胞有质壁分离、细胞溶解现象。线粒体随As胁迫浓度增加数量逐渐减少,结构也受到破坏。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 1 前言
• 1.1 As污染现状及危害
• 1.1.1 As的基本性质
• 1.1.2 土壤环境中的As
• 1.1.3 As的危害
• 1.2 As对植物的危害及机理
• 1.2.1 As在植物体内的积累及分布
• 1.2.2 植物对As的吸收
• 1.2.3 As对植物的危害症状
• 1.2.4 As对植物的危害机理
• 1.3 微生物细菌和重金属As的互作机制
• 1.3.1 As对土壤中微生物的影响
• 1.3.2 微生物对As的转化
• 1.4 立题背景
• 1.4.1 选题依据
• 1.4.2 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 植物与微生物材料
• 2.1.2 重金属与土壤材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 杨树材料及D14的培养
• 2.2.2 试验设计
• 2.3 测定指标及方法
• 2.3.1 材料生长性状指标测定
• 2.3.2 重金属含量测定
• 2.3.3 组织结构的观测
• 2.3.4 生理生化指标的测定
• 2.4 数据处理分析
• 3 结果与分析
• 3.1 D14及As对杨树形态特征的影响
• 3.2 D14及As胁迫对杨树苗高及地径的影响
• 3.2.1 D14及As胁迫对杨树苗高的影响
• 3.2.2 D14及As胁迫对杨树地径的影响
• 3.3 As含量的测定
• 3.3.1 As胁迫后杨树根系中As的浓度
• 3.3.2 As胁迫后杨树地上部分As的浓度
• 3.4 D14及As胁迫对杨树组织结构的影响
• 3.4.1 D14及As胁迫对杨树显微结构的影响
• 3.4.2 D14及As胁迫对杨树超微结构的影响
• 3.5 D14及As胁迫对杨树生理指标的影响
• 3.5.1 D14及As胁迫对杨树MDA含量的影响
• 3.5.2 D14及As胁迫对杨树Pro含量的影响
• 3.5.3 D14及As胁迫对杨树可溶性蛋白含量的影响
• 3.5.4 D14及As胁迫对杨树SOD活性的影响
• 3.5.5 D14及As胁迫对杨树POD活性的影响
• 4 讨论
• 4.1 D14及As胁迫对杨树生长的影响
• 4.2 D14及As胁迫对杨树吸收累积As能力的影响
• 4.3 D14及As胁迫对杨树组织结构的影响
• 4.4 D14及As胁迫对杨树生理生化特性的影响
• 参考文献
• 图版Ⅰ
• 图版Ⅱ
• 图版Ⅲ
• 图版Ⅳ
• 致谢