幼苗期杂交鹅掌楸无性系和家系抗Pb和Cd胁迫的研究

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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。
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