外源硫化氢缓解水稻铝胁迫的效应分析(2)

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3.1 外源硫化氢缓解水稻铝胁迫形态指标的效应 10

3.1.1 外源硫化氢对铝胁迫下水稻株高根长的影响 10

3.1.2 外源硫化氢对铝胁迫下水稻生物量的影响 12

3.1.3 外源硫化氢对铝胁迫下水稻根冠比的影响 12

3.2 外源硫化氢缓解水稻铝胁迫生理指标的效应 13

3.2.1 外源硫化氢对铝胁迫下水稻MDA和POD活性的影响 13

3.2.2 外源硫化氢对铝胁迫下水稻SOD活性和CAT活性的影响 14

3.2.3 外源硫化氢对铝胁迫下水稻叶绿素和可溶性蛋白含量的影响 15

3.2.4 外源硫化氢对铝胁迫下水稻根系活力和可溶性糖含量的影响 16

结论 19

已取得成果 22

致谢 23

1 引言

1.1 重金属胁迫

重金属是作物的非必需元素, 对作物生长发育造成极大的危害，铝毒会使土壤变酸，而土壤的酸化又反过来加剧了铝胁迫，形成恶性循环，研究发现，耐酸性作物比酸敏感性作物具有更强的抗氧化酶活，从而表现更为耐铝[1]。本文将研究铝害，铝毒引起的土壤酸化，进而直接限制作物根系吸收营养，影响植物地上部的发育，造成产量和品质下降，对大部分作物造成极大的损伤[2]；铝毒还会抑制作物的光合作用等生理过程，造成作物有机物质的积累减少，从而影响产量，进而影响农业发展[3]。

1.1.1重金属对作物生长发育的胁迫效应

1.1.1.1 对作物种子萌发的影响

重金属对作物种子萌发具有显著地抑制作用，其可能原因是与萌发相关的酶活降低。研究发现，高浓度Cr6+显著抑制种子发芽，且与浓度呈正相关[4]；大白菜种子的萌发也随着铝浓度提升而受到更强的抑制[5]。

1.1.1.2 对作物营养生长的影响

重金属通过阻碍作物吸收养分,造成作物养分失衡，使其生长受抑。20uLmol/L Cd对作物幼苗的形态指标，包括株高、根长、生物量等造成显著影响，且与处理时间和浓度呈正相关[6]；马敏[7]等发现，Zn、Pb、Cu、Cd对植物根系生长均表现出强烈的抑制作用，其中Cu表现出最高毒性，即使很低浓度也会使作物出现“无根苗”现象[8]。

1.1.2 重金属对作物生理生化的胁迫效应

重金属对于作物的生理指标也有显著地影响，分析不同浓度Pb胁迫的咖啡幼苗，发现其一系列的生化指标，包括叶绿素、MDA、SOD、POD、CAT等，会出现异常[9]。小麦幼苗被Cd、Cu处理后，其 POD、SOD 酶活因被诱导而升高，另外蛋白质的生物合成受抑，叶绿素含量降低[10]。研究表明铝胁迫导致膜脂过氧化，丙二醛（MDA）大量积累[11]；高浓度铝胁迫导致作物根系活力显著下降[12]。李荣春[13]等用透射电子显微镜观察被Cd 、 Pb处理过的烟叶叶肉细胞，发现它们可使细胞核以及半自主性细胞器（线粒体、叶绿体）亚显微结构发生严重病变，同时破坏膜系统。

1.1.3 对作物的遗传毒害

重金属对作物还有明显的遗传毒害，何俊瑜[14]等研究了不同浓度 Cd 对水稻根尖细胞的遗传伤害，结果表明，Cd处理时间越长，浓度越大，水稻幼苗根尖细胞有丝分裂指数降低越明显，根尖细胞染色体畸变率越高，微核率增加越显著。葛才林[15]等采用水培试验法，发现重金属 Cu, Cd和 Hg对水稻和小麦实验组与对照组 DNA甲基化水平有明显差异。Cd能显著降低玉米叶片DNA 的提取量, 且在一定范围内，Cd 浓度越大, DNA受损程度越高，小分子DNA含量越大[16]。