黄菖蒲对阿特拉津胁迫的响应及去除潜力研究

发布时间：2020-03-21 04:22

【摘要】：阿特拉津是选择性内吸传导型除草剂,常用于玉米、高粱、甘蔗等地及茶园、果园防除一年生单、双子叶杂草和多年生杂草。阿特拉津水溶性较强、残留期较长、应用量大和使用范围广,导致的环境问题日益突出,其生态毒理效应已引起广泛关注。为探究阿特拉津对植物生长和生理的影响,探讨植物应对阿特拉津胁迫的机制,本实验选取挺水植物黄菖蒲(Iris pseudacorus)作为供试植物,采用水培法,设置抑菌和不抑菌处理,研究不同浓度阿特拉津胁迫下黄菖蒲的生长生理特性以及植物不同部位对阿特拉津的吸收特性,以期揭示黄菖蒲对阿特拉津胁迫的响应机制,并评价黄菖蒲用于植物修复的潜力和可行性。研究结果如下:1、黄菖蒲对阿特拉津的胁迫作用具有一定的耐受能力。随着胁迫浓度的增加,植物的株高、根长、生物量、根冠比、叶绿素含量、Fv/Fm、qP和ETR呈现下降趋势,而植物叶绿素a/b的值、固定荧光Fo和qN升高,表明低浓度(0.1-0.5 mg·L~(-1))胁迫对植物生长有促进作用,当胁迫浓度达到8 mg·L~(-1),胁迫对黄菖蒲的PSII反应中心有一定的破坏作用,植物可以通过调节叶绿素a/b的值、增加热量的耗散来减小叶绿体受到的损伤。2、植物可通过自身的抗氧化系统缓解阿特拉津的毒害作用。随着阿特拉津胁迫时间的延长,丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)均呈先升高后降低的趋势,表明黄菖蒲在一定浓度的阿特拉津胁迫作用下可以启动自身抗氧化系统来调节抵抗外界胁迫,但是当胁迫浓度达到8 mg·L~(-1)时,植物的调节能力减弱,8 mg·L~(-1)为黄菖蒲抵抗阿特拉津的安全阈值。3、微生物能显著缓解阿特拉津对黄菖蒲的毒害作用。本实验中短时间、低浓度处理植物受到的胁迫损伤较小;当胁迫时间较长浓度较高(1～8 mg·L~(-1))时,不抑菌处理的各项生理指标明显优于抑菌处理,表明植物需要微生物协助,共同抵抗阿特拉津的胁迫。抑菌条件下,植物抵抗胁迫的安全阈值降至1mg·L~(-1),进一步证明微生物的存在可在一定程度上缓解阿特拉津胁迫的毒害作用,扩大了黄菖蒲对阿特拉津胁迫的承受范围。4、本试验中,阿特拉津胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,黄菖蒲对阿特拉津的去除效果最好。胁迫浓度不高于4 mg·L~(-1)时,黄菖蒲的修复效果较为稳定,但是当阿特拉津胁迫浓度到达8 mg·L~(-1)时,阿特拉津的降解速率减慢。与抑菌处理相比,不抑菌处理对黄菖蒲降解阿特拉津的效率有显著提高,两处理降解率的差异随阿特拉津浓度的升高呈现先增大后减小的趋势。阿特拉津胁迫浓度较低时,植物从地下部分向地上部分运输的阿特拉津较多;当胁迫浓度较大时,根系吸收降解阿特拉津占主导地位。阿特拉津的主要代谢途径为羟基化代谢途径,去异丙基阿特拉津(DIA)出现的时间最晚,在4 d后才开始出现。黄菖蒲具有较高的阿特拉津降解速率,用黄菖蒲修复水体中的阿特拉津污染是一种切实可行的办法。
【图文】：

示意图,实验设计,示意图,阿特拉津

业学位论文逦黄菖蒲对阿特拉津胁迫的响应及去除境胁迫，以便快速得到阿特拉津对植物生理毒性的相关浓度梯度，分别为０．１、０．５、１、２、４、Ｓｍｇｌ－１，空菌因素设置２个水平，Ａ组不添加氨苄青霉素作为不（１０邋ｍｇ－Ｉ／１）作为抑菌处理。共１４个处理，每个处理幼苗，共计２１０个样本，６３０株幼苗。所有处理均置于室温度２１？３５邋°Ｃ，，光强约为自然光强的６０％，共培养５ｌＯＯｍＬ水样。每次取样完更换相应阿特拉津浓度的培特拉津对黄菖蒲的胁迫保持在相对稳定的浓度。逡逑

黄菖蒲,阿特拉津,根长,株高

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【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X592;X173

【参考文献】