磷铝耦合对油茶幼苗生长及生理指标的影响

发布时间：2017-12-14 16:34

本文关键词：磷铝耦合对油茶幼苗生长及生理指标的影响

【摘要】：油茶是世界四大木本油料之一,也是我国特有的木本食用油料树种,主要分布在我国南方酸性土壤地区,铝毒是制约酸性土壤中植物生长的主要限制因素。近年来,随着全球酸性土壤面积日趋扩大,如何寻求一种经济、简便且有效的缓解植物铝毒的危害和提高植物耐铝性的方法已成为植物逆境生物学的研究热点之一。研究表明,增加土壤中磷的浓度可使植物受铝毒的症状大大减轻,但其具体的作用机制尚未明确。为深入探究磷缓解植物铝毒的作用机理,本论文以普通油茶“湘林XCL15”2年生的幼苗为试材进行沙培实验,研究磷对铝毒油茶幼苗生长及生理的影响。根据试验结果,分析施入不同磷浓度下,铝毒油茶幼苗根系形态、叶绿素荧光和根系生理等方面的变化。探索磷缓解油茶幼苗铝毒害的作用及机理。主要研究结果如下:(1)不同磷水平处理对铝毒油茶幼苗根系根冠比和根系形态变化的研究表明,油茶苗木根系干重和根冠比随着施磷浓度增加而增加。随着施磷浓度的增加,铝毒油茶幼苗根系总长度、根系表面积、根系体积、根系直径、根系分枝数量和根尖个数也呈现上升的趋势,1.5 mmol·L-1磷处理的铝毒油茶幼苗的0.0mm～0.5mm根系总长、根系表面积、根系体积和根尖个数是单铝毒处理的2.72倍、11.51倍、2.43倍和2.86倍。这说明磷处理后的铝毒油茶幼苗根系总长度、根系表面积和根系直径等受抑制程度降低,油茶幼苗细根分化明显加强,铝毒得到一定程度的缓解。(2)利用沙培试验研究不同磷水平对铝毒油茶油茶铝累积量和氮磷钾含量的影响。结果表明,受铝毒害的油茶幼苗地上部和地下部随磷浓度增加分别降低了 15.84%～39.96%和6.84%～61.05%。施磷使铝毒油茶幼苗地上部全氮含量增加0.75%～4.98%,全磷含量增加5.30%～8.61%,全钾含量增加12.08%～38.65%;根系全氮含量增加0.06%～0.56%,全磷含量增加13.59%～33.98%,全钾含量增加14.19%～42.59%。这说明磷能降低植株铝含量,促进根系营养元素的吸收,缓解铝的迫害。(3)不同磷水平对铝毒油茶幼苗根系生理特性影响的结果显示:随着磷浓度的增加,铝毒油茶幼苗根系分泌物和根组织的酸性磷酸酶(APA)活性降低,超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加1.01-1.22倍,过氧化物酶(POD)活性增加1.29-1.66倍,过氧化氢酶(CAT)活性增加1.16-1.63倍,这表明施磷增加铝毒油茶幼苗根系的APA和SOD、POD和CAT三种抗逆性酶活性,增强油茶对铝毒的抗逆能力。(4)测定油茶幼苗的荧光参数发现,铝胁迫下,增施磷能使初始荧光(Fo)降低,光化学效率(PS Ⅱ)增加,电子传递速率(ETR)增加,光电子产量(ΦPSⅡ)下降,非光化学猝灭系数(NPQ)增加,说明磷处理增强了铝毒幼苗的最大潜在光能利用率,减轻了铝毒植株的光抑制作用,降低光合机构的损伤,促进植株的光合作用。(5)利用GC-MS对根系分泌物的成分进行定性分析发现,4种磷铝处理油茶幼苗根系分泌物中主要成分是都酯类和烷烃类化合物。随着施磷水平的增加,铝毒油茶幼苗根系分泌物中酯类数量呈现降低的趋势。根系分泌物中柠檬酸三乙酯相对含量最高,相对含量随施磷水平增加逐渐降低,表明柠檬酸可能是磷缓解铝毒的一个重要机制。综上所述,施磷能增加铝毒油茶根系总长度、根系表面积和根尖个数等形态指标,降低全株的铝累积量,增加营养元素含量,降低酸性磷酸酶活性,增加SOD、POD和CAT三种抗逆性酶活性,改变光合荧光参数等,从而缓解铝的毒害。
【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】：2017
【分类号】：S794.4

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