幼苗期杂交鹅掌楸无性系和家系抗Pb和Cd胁迫的研究

论文摘要

本文研究了Pb、Cd及其复合污染对杂交鹅掌楸（Liriodendron chinense×L. tulipifera）生长、膜质过氧化、抗氧化保护酶系统、光合特征、内源激素水平、营养代谢等的影响,揭示了杂交鹅掌楸受重金属胁迫的伤害机理及耐性机制,为杂交鹅掌楸的选育、栽培及其对环境污染的修复等研究提供相关的理论依据。研究结论如下:1. Pb、Cd胁迫下,杂交鹅掌楸无性系和家系都表现为叶片失绿,叶缘干枯变黄,根系变黑腐烂。苗木高生长和地径生长相对于对照都有明显下降,根系活力也下降明显,且随Pb、Cd胁迫浓度增加,下降越明显。2.随Pb、Cd处理浓度的增加和胁迫时间的延长,相对质膜透性和MDA含量逐渐增加,抗性强的NE60无性系和NEF14家系都表现增加相对较少。POD、SOD活性随胁迫时间延长其大多呈先升后降的变化趋势,随Pb、Cd胁迫浓度增大,POD、SOD活性在不同无性系和家系间变化有差异。3. Pb、Cd胁迫下,杂交鹅掌楸无性系游离脯氨酸含量的变化趋势是先升后降,抗性较强的含量相对较高。可溶性蛋白质含量在胁迫初期都有增加,随胁迫时间延长,可溶性蛋白质含量在不同无性系间和不同处理水平下又有差异;抗性较强的无性系可溶性蛋白质的含量变化是升-降-升,胁迫结束时达到峰值,保持较高含量,而抗性较弱的无性系含量波动很大,胁迫结束时,含量下降明显。4.通过对所测指标进行主成分分析,同时结合隶属函数法对杂交鹅掌楸4个无性系和5个家系抗性大小进行分析,无性系抗性强弱顺序为:NE60、NE13、NE04、NE43,家系抗性强弱顺序为:NEF14、NEF13、NEF15、NEF12、NEF11。5.随胁迫时间的延长,杂交鹅掌楸无性系和家系（但NEF14和NEF12一直呈下降趋势）的叶绿素含量先升后降,随着Pb、Cd处理浓度增大,在胁迫后期叶绿素含量下降越明显,抗性较强的NE60无性系、NEF14家系降幅较小。而chl a/b只有在胁迫后期出现小幅增加,各处理浓度间的差异也不显著。6.在Pb、Cd胁迫下,杂交鹅掌楸净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均随胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长而下降,且抗性较强的NE60、NEF14降幅较小,而胞间CO2浓度随浓度和时间变化各杂交鹅掌楸变化存在差异。7.随胁迫时间的延长,在不同处理浓度下,杂交鹅掌楸无性系叶片内ABA含量变化趋势各异;ZR含量总体呈增加趋势;IAA含量呈降-升-降的变化规律（但在Pb2处理下,呈升-降-升-降趋势）;Pb、Cd胁迫浓度增加对苗木激素影响差异不大。抗性较强的NE60无性系内源激素含量比抗性弱的无性系变化幅度小。8.研究结果表明,Pb、Cd胁迫对杂交鹅掌楸各器官中Ca、Mg含量产生显著影响。杂交鹅掌楸对Pb、Cd的吸收积累量90%以上集中在根部,其次为茎和叶。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.P B、CD 对植物生长发育和生理生化的影响
• 1.1 Pb、Cd 对植物生长发育的影响
• 1.2 Pb、Cd 污染对植物生理生化的影响
• 1.3 Pb、Cd 复合污染对植物的影响
• 2. 植物对重金属污染的抗性研究
• 2.1 抗性机制研究
• 2.2 抗性评价
• 3. 本课题研究的目的和意义
• 第二章 杂交鹅掌楸不同无性系对 CD、PB 胁迫的反应比较
• 1 材料与方法
• 1.1 供试无性系
• 1.2 试验处理
• 1.3 试验方法
• 1.4 逆境条件植物相关生理生化指标数据分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系的外部表现
• 2.2 重金属胁迫对杂交鹅掌楸各无性系高生长的影响变化
• 2.3 重金属胁迫对杂交鹅掌楸各无性系地径生长量的影响变化
• 2.4 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系根系活力的变化
• 2.5 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶片质膜相对透性的变化
• 2.6 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶片丙二醛（MDA）含量的变化
• 2.7 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶片保护酶活性的变化
• 2.8 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系可溶性蛋白质含量的变化
• 2.9 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系游离脯氨酸含量的变化
• 3. 讨论与小结
• 3.1 苗木生长量的变化与重金属胁迫的关系
• 3.2 根系活力的变化与重金属胁迫的关系
• 3.3 质膜相对透性和丙二醛（MDA）含量的变化与重金属胁迫的关系
• 3.4 保护酶活性的变化与重金属胁迫的关系
• 3.5 可溶性蛋白质含量的变化与重金属胁迫的关系
• 3.6 游离脯氨酸含量的变化与重金属胁迫的关系
• 4. 杂交鹅掌楸不同无性系抗性的综合评价
• 4.1 在 P61 胁迫水平下，杂交鹅掌楸各无性系抗性比较
• 4.2 在 P62 胁迫水平下，杂交鹅掌楸各无性系抗性比较
• 4.3 在 P61Cd100 胁迫水平下，杂交鹅掌楸各无性系抗性比较
• 4.4 在 P62Cd200 胁迫水平下，杂交鹅掌楸各无性系抗性比较
• 4.5 杂交鹅掌楸各无性系重金属抗性的综合评定
• 第三章 PB、CD 胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系光合特征的影响比较
• 1 材料与方法
• 1.1 供试无性系与试验处理
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶绿素a 含量的变化
• 2.2 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶绿素b 含量的变化
• 2.3 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶绿素含量的变化
• 2.4 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系叶绿素a/b 比值的变化
• 2.5 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系净光合速率的变化
• 2.6 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系蒸腾速率的变化
• 2.7 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系气孔导度的变化
• 2.8 重金属胁迫后杂交鹅掌楸各无性系胞间 C02浓度的变化
• 2.9 光合作用各指标的相关分析
• 3. 讨论与小节
• 第四章 PB、CD 胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系内源激素含量的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试无性系与实验处理
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系脱落酸（ABA）含量的影响
• 2.2 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系吲哚乙酸（IAA）含量的影响
• 2.3 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸不同无性系玉米素核苷（ZR）含量的影响
• 3 讨论与小结
• 第五章 PB、CD 胁迫对矿质元素吸收的影响及在杂交鹅掌楸各器官中的累积
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料与处理
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 Cd、Pb 胁迫对杂交鹅掌楸各器官全 Ca 含量的影响
• 2.2 Cd、Pb 胁迫对杂交鹅掌楸各器官全 Mg 含量的影响
• 2.3 Pb 在杂交鹅掌楸体内的累积及分配规律
• 2.4 Cd 在杂交鹅掌楸体内的累积及分配规律
• 3 讨论与小结
• 第六章杂交鹅掌楸不同家系对 CD 胁迫的反应比较
• 1 材料与方法
• 1.1 供试家系
• 1.2 试验处理
• 1.3 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸不同家系的外部表现
• 2.2Cd 胁迫后对杂交鹅掌楸不同家系高生长的影响变化
• 2.3 Cd 胁迫后对杂交鹅掌楸不同家系粗生长的影响变化
• 2.4 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸各家系根系活力的变化
• 2.5 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸各家系叶片质膜相对透性的变化
• 2.6 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸各家系叶片丙二醛（MDA）的变化
• 2.7 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸各家系叶片保护酶活性的变化
• 2.8 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸各家系叶绿素含量的变化
• 2.9 Cd 胁迫后杂交鹅掌楸各家系光合特征的变化
• 3. 讨论与小结
• 3.1 苗木生长量变化与重金属 Cd 胁迫的关系
• 3.2 根系活力变化与重金属 Cd 胁迫的关系
• 3.3 质膜相对透性和丙二醛（MDA）含量变化与重金属 Cd 胁迫的关系
• 3.4 保护酶活性变化与重金属 Cd 胁迫的关系
• 3.5 叶绿素含量变化与重金属 Cd 胁迫的关系
• 3.6 光合特征变化与重金属 Cd 胁迫的关系
• 4. 杂交鹅掌楸不同家系抗性的综合评价
• 4.1 在 Cd100 胁迫下，杂交鹅掌楸不同家系重金属抗性综合评定
• 4.2 在 Cd200 胁迫下，杂交鹅掌楸不同家系重金属抗性综合评定
• 第七章 结论和展望
• 1 主要研究结论
• 1.1 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸与逆境相关的生理生化指标的影响
• 1.2 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸光合特征的影响
• 1.3 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸叶片内源激素含量的影响
• 1.4 Pb、Cd 胁迫对杂交鹅掌楸矿质元素吸收特征的影响及在杂交鹅掌楸中的积累.
• 2 展望
• 参考文献