香根草应用生态学实验研究

来源 :安徽师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xianxing599
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香根草属禾本科多年生草本植物,根有香味,原产于印度和非洲大陆南部等热带地区。因其具有极强的生态适应性和全面的抗逆能力,大部分制约植物生长的逆境(旱、涝、热、瘠、酸、碱、盐、火烧、重金属等)都难不倒它,加之生长迅速,根系发达,易种易活,很少感染病虫害,在诸多栽培植物中脱颖而出,成为水土保持的佼佼者。除此之外,它还具有许多其他方面优良特性和用途,被实践证明是一种优良的生态环境治理植物,在道路塌方滑坡治理、生态环境治理、退化生态系统的恢复、富营养水体的净化,以及对重金属和污染物的生物恢复和土壤基质的改良等方面也都产生较理想的效果。香根草的研究、试验、推广,在世界范围,特别是亚太地区广泛开展,近年被国际评估委员会评为全球71项持续发展技术中最为优秀者,荣获“约翰持续发展奖”。直至今天,“香根草技术”在我国植物学界和工程学界的研究和应用已有近十年的经验。本文采用生理生态学的方法,探讨了通过催根法提高香根草成活率的技术,对香根草的组织培养等繁殖方法也进行了深刻实践,并且对香根草的重金属离子(铅离子)抗性机理进行了深入探讨。试验方法及结果如下:  (1)对香根草定植前几种催根法进行了比较试验:1)浸根,2)浆根,3)水培,4)沙培,5)稻壳培植。并且对各种催根方法都进行了加入生长素IAA前后的对照试验。定植前观测水培、沙培和稻壳培植的所有草苗的新根数目和长度、统计草苗的成活率;定植后定时观测香根草苗返青苗数目和高度、两种水培条件(加入生长素IAA前后)下新根的数目和长度。试验结果表明:各种催根方法都能提高香根草苗的成活率,水培、沙培和浆根+IAA的效果最为明显;浆根+IAA长势最好;稻壳培植的香根草苗的日均生长高度表现突出,但草苗细弱,叶片有发黑的现象;综合新根数和新根长度两项指标,浆根+IAA表现最佳。综上所述,定植前对草苗进行催根处理是必要的,以25mg/L IAA浆根效果最好,而且简便易行。  (2)通过对香根草的茎段和茎节两种外植体进行组织培养,诱导出香根草的愈伤组织及再生植株。探讨了适宜香根草茎段和茎节的组培条件和植株再生的影响因素,并且系统介绍了香根草组织培养各方面的研究成果和影响因素,评述了香根草组织培养在其遗传育种和品质改良中的应用前景。结果表明:香根草组织培养对培养条件要求不高,多个试验处理都可以诱导愈伤组织和分化出不定芽,以茎段作为外植体在含6-BA0.5+2,4-D2.0(单位:mg/L)的培养基上诱导愈伤组织,效果最好;香根草全茎均可作为组培快繁的外植体,从快繁的效果来看,以茎段最佳;2,4-D对愈伤组织的诱导起主导作用, IAA对诱导香根草生根的效果非常显著。在对香根草组培工作的综合评述中,作者认为,组织培养是一种很好的离体培养手段,对香根草遗传育种和品质改良工作有重要的指导意义。  (3)通过用不同浓度铅离子水培液对组培的香根草无菌苗进行处理,观察了香根草苗的生长状况,测定了该处理下的香根草苗叶片细胞渗透性和体内保护酶活性。结果表明:香根草苗在不同浓度铅离子的影响下,生长状况受到不同程度的损伤;细胞渗透性受到严重影响,表现在电导率总体趋势的增大;体内的保护酶活性会发生一系列相应的的变化。在低浓度Pb2+的影响下,酶活性较对照组有所增加,但随着Pb2+浓度的增加,酶活性减弱。SOD活性随着Pb2+浓度的增加总体上呈现出一种先上升后下降的趋势,POD活性随Pb2+浓度的增加而下降,最低值低于对照组。POD的变化比SOD来得平稳且变幅较小,其最高值与最低值相差不大。CAT则7随Pb2+浓度的增加,活性陡然下降,变化较POD更为显著,最高值与最低值悬殊很大。  各种资料证明香根草是一种具有多种优良特性和用途的生态植物,在生态环境治理和保护等多方面都值得推广应用。在定植前对香根草进行适当简便易行的催根处理是很有利的,以25mg/L IAA浆根效果最好,这样不仅可以促进香根草生根,还能提高香根草的成活率和改善生长状况。香根草是通过分蘖繁殖的,对香根草的茎段和茎节等外植体进行组织培养,能大大提高香根草的离体繁殖速度,可以解决香根草种苗缺乏的问题。香根草的抗重金属性和较强的富集能力,使其在重金属和污染物的生物恢复和土壤基质的改良等方面都产生较理想的效果。
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