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本论文利用活体整体标记、石蜡切片静态解剖、理化测定方法以及示踪动力学分析技术,通过重金属胁迫的盆栽和水培试验,探讨不同培养条件下、不同种类和不同浓度重金属对小麦生长发育的影响,主要结果如下:1.重金属胁迫对盆栽小麦生长发育的抑制作用: 随着重金属离子浓度的升高,株高、分蘖数呈下降的趋势,冻害率呈先上升后下降的趋势;同时小麦的生物产量和经济产量也受到了较大的影响,它们均随着浓度的上升而很快下降,高浓度铜胁迫情况下的经济产量基本为零;叶片内的叶绿素含量前期随浓度上升而下降,后期差异较小,而汞处理后期有所上升。2.重金属胁迫对小麦籽粒和幼苗体内酶活性的影响: 重金属胁迫能使小麦体内多种酶系的活性发生改变,其中随金属离子浓度的上升,籽粒中的CAT酶活性呈下降的趋势,POD活性除铜处理呈明显的上升趋势外,镉、汞处理均呈先上升后下降的趋势,SOD酶活性基本呈先上升后下降的趋势;叶片中POD活性呈上升趋势,根系中POD活性镉、汞处理呈先上升后下降趋势,铜处理呈上升趋势,其它如SOD、COD、MDA活性等在重金属胁迫下均发生了变化。3.重金属胁迫对水培小麦根、叶、芽形态结构的影响: 重金属胁迫下,随浓度升高,水培小麦根长、芽长均呈明显下降趋势,以铜对根、芽的伤害为最大,铜对根数也有影响,低浓度促进发根,高浓度抑制发根;镉、汞胁迫与小麦根数变化无明显相关性,铜胁迫与小麦根数呈显著的相关关系,低浓度铜明显促进小麦幼苗根数的增加,高浓度铜则促进小麦根数的减少。 重金属胁迫对小麦的根、叶、芽的显微结构也存在较大影响:随金属离子浓度的上升,根中导管数变少、导管腔面积变小;叶中叶绿体数目变少,体积变小,输导组织受到破坏;芽中侧芽数减少,芽的发育进程滞后。4.重金属胁迫对小麦同化物运输的影响: 重金属胁迫伤害小麦叶肉内的输导组织,使小麦源叶内光合同化物输 蔡新华 重金属胁迫对小麦生长发育的伤害机理研究 出的速率下降,导致糖分在叶肉细胞内大量积累,细胞膜内外的渗透势发 生变化,对叶片造成伤害,同时由于输出的光合产物减少,也抑制了作物 其它部分的发育,高浓度处理尤其明显;而随金属离子浓度的升高,根中 同化物的积累速率下降,积累量减少,因此,高浓度处理根的生长受到抑 制的原因除酶活性改变外,与根中光合同化物分配量少,呼吸速率高也有 一定的关系。