阿特拉津对抗性植物狼尾草典型生理特征的影响

发布时间：2017-09-20 00:34

  本文关键词：阿特拉津对抗性植物狼尾草典型生理特征的影响

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【摘要】：由于阿特拉津在东北黑土区大量使用且因其毒性高、结构稳定不易降解,常随降水流入河流,造成土壤以及水体的污染,产生一系列生态环境问题,进而受到专家和学者的广泛关注。相关研究表明狼尾草对阿特拉津有一定抗性而具有作为修复植物来修复阿特拉津污染土壤的潜能,然而当前有关抗性植物对阿特拉津的耐受限度及其典型生理特征对阿特拉津胁迫的响应规律尚不明晰。针对上述问题,本研究以适宜农业生产的黑土为供试土壤,以阿特拉津抗性植物狼尾草为供试植物,着重探讨狼尾草种子萌发、幼苗生长、植株体内抗氧化酶活性及根系分泌物等指标在不同浓度阿特拉津胁迫条件下的变化规律,以期最终从种子萌发、生长、生理与代谢等多角度揭示狼尾草对阿特拉津胁迫的响应规律,最终确定狼尾草对阿特拉津胁迫的耐受范围,为后续开展狼尾草修复阿特拉津污染黑土的研究提供数据参考。中低浓度(10～50 mg·L-1)阿特拉津胁迫对狼尾草种子的发芽率影响不明显；200mg·L-1阿特拉津胁迫处理才会明显抑制狼尾草种子的发芽势而对发芽指数无显著影响。中低浓度(≤50 mg·kg-1,≤ 20 mg·kg-1)阿特拉津胁迫处理对狼尾草幼苗株高和根长的生长影响不显著。较空白处理相比,阿特拉津胁迫浓度为100 mg·kg-1、200 mg·kg-1的处理可显著降低狼尾草的生物量,分别降低了54.94%和70.30%；且200 mg·kg-d的阿特拉津胁迫处理对狼尾草根冠比有显著降低,且为对照组的41.61%；根和叶中阿特拉津积累量的最大值出现在阿特拉津浓度为50 mg·kg-1处,且狼尾草根中阿特拉津的积累量要明显高于叶；高于20 mg·kg-1的阿特拉津胁迫处理开始对供试植物细胞的亚显微结构产生影响,狼尾草根部(50 mg·kg-1)的亚显微结构比叶(200 mg·kg-1)的亚显微结构更易受阿特拉津的破坏；阿特拉津暴露没有对狼尾草幼苗体内造成明显的膜脂过氧化,其可由狼尾草根和叶中MDA含量没有显著增加来证实；中低浓度(50 mg·kg-1)阿特拉津胁迫激活狼尾草幼苗体内SOD、APX、CAT、POD活性来保护植物免于阿特拉津的氧化胁迫；狼尾草叶片中SOD活性随着阿特拉津暴露浓度的增加和胁迫时间的延长要比根中SOD活性高；CAT和APX活性分别在清除狼尾草叶片和根中过量的H202方面发挥重要作用；相关性分析结果表明抗氧化酶活性与阿特拉津暴露时间呈正相关,表明狼尾草抗氧化防御能力随着其生长变得越来越强。采用代谢组学的方法考察不同浓度阿特拉津胁迫条件下狼尾草根系分泌物组成及其浓度随时间的变化规律。在阿特拉津处理2d～8d后,10和20 mg·L-1的阿特拉津处理通过激活抗氧化酶活性(SOD、APX、POD)降低植物体内过量的活性氧自由基；十六碳二酸、乙酰乙酸苯甲酯、N2,N2-二甲基鸟苷、N6,N6,N6-三甲基-L-赖氨酸、山，

本文编号：884875