從枝菌根對受鉛脅迫的雌雄青楊(Populus cathayana)生理生化特性的影響.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展，土壤Pb污染日益嚴(yán)重，威脅著環(huán)境安全和人類的健康。因此，找到一種合理有效的方法來修復(fù)土壤Pb污染具有很重要的意義。植物修復(fù)技術(shù)是一種廉價易操作、生態(tài)環(huán)境友好型和易受大眾認(rèn)可的技術(shù)，利用微生物和植物結(jié)合是一種重要的聯(lián)合修復(fù)方式，并能增強植物修復(fù)效率和植物的抗逆性。因此，本研究通過盆栽控制實驗，研究了接種叢枝菌根真菌(AMF)條件下，受Pb脅迫的青楊雌雄株生物量積累和分配、形態(tài)生長、光合能力、色素含量、抗氧化系統(tǒng)酶、植物激素以

2、及重金屬富集與分配的差異，主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)經(jīng)過四個月的處理，青楊在生物量積累和形態(tài)特征方面存在性別差異，且雌株的生物量指標(biāo)高于雄株，這與其他研究者對青楊性別二態(tài)性的研究結(jié)果相似;本實驗設(shè)置的100mg·kg-1土壤Pb污染對青楊雌雄株的形態(tài)特征沒有產(chǎn)生顯著影響，表明青楊雌雄株對該程度Pb脅迫具有一定的抗性。本實驗所選的AMF對于青楊具有很高的侵染率，但對青楊雌雄株形態(tài)特征沒有顯著影響。
　　(2)在光合特

3、性方面，與CK處理相比，Pb、AM及交互處理均未顯著影響青楊雌雄株的葉綠素含量。各種處理條件下各光合指標(biāo)的差異也不顯著。反映光合機構(gòu)損傷的兩個指標(biāo)，F(xiàn)v/Fm和Yield在Pb處理條件下顯著降低，而在交互處理條件下這兩個指標(biāo)有所回升，表明AM的形成有利于緩減青楊雌雄株光合機構(gòu)受到Pb的負(fù)面影響。
　　(3) Pb處理導(dǎo)致了青楊雌雄株活性氧(ROS)的大量增加，造成了其體內(nèi)ROS產(chǎn)生和清除的失衡，但交互處理下ROS的含量與CK處理無

4、顯著差異，表明AM在恢復(fù)這一平衡狀態(tài)過程中起到了正面促進作用。另一方面，Pb脅迫顯著提升了青楊雌雄株抗氧化酶活性（SOD、CAT、APX和GR），并促使其細胞內(nèi)大量積累一些抗氧化物質(zhì)(Gsh、ASC和dissociate proline)，表明青楊的抗氧化系統(tǒng)的有效響應(yīng)有利于緩減Pb脅迫帶來的負(fù)面影響，尤其是雄株。值得注意的是，AM對于受Pb脅迫處理下青楊雌雄株抗氧化酶系統(tǒng)的響應(yīng)有顯著的正面效應(yīng)。此外，Pb和AM均沒有顯著影響青楊雄株葉

5、片IAA和ABA含量;Pb處理顯著增加了雌株ABA含量，并顯著減少了其IAA含量，而在交互處理條件下雌株IAA和ABA的含量恢復(fù)到與CK處理相當(dāng)?shù)乃?，說明AM對于青楊雌株激素平衡起到了重要作用。
　　(4) Pb脅迫未對青楊各器官N、P的吸收和同化造成顯著負(fù)面影響;AM在清潔土壤和污染土壤上都未對青楊的各器官N吸收和同化產(chǎn)生促進作用，但 AM卻對青楊雌雄株各器官P的吸收和同化有較強的促進作用，在根部表現(xiàn)得更為突出;在交互處理條件

6、下，與雌株相比，AM對雄株根部P的吸收和同化的促進作用更強。本實驗充分保證了青楊生長所需的養(yǎng)分元素，Pb處理和AM處理條件下青楊雌雄株各器官K、Ca和Mg的含量與CK處理均無顯著籌異，但在交互處理條件下，AM的形成顯著增加了這些元素在青楊雌雄株各器官中的含量，尤其是根部;交互處理條件下，AM對雄株K和Ca吸收和同化的促進作用要強于雌株?？赏茢郃M在土壤貧瘠和受污染土壤條件下對青楊各養(yǎng)分元素的吸收和同化表現(xiàn)出較強的促進作用。
　　(

7、5)本研究表明青楊不同性別間對重金屬的積累與分配存在差異，AM顯著提升了青楊雌雄株根部對Pb的吸收和積累，并且雌株增幅要大于雄株;實驗結(jié)果說明，在土壤本底低水平的Pb條件下，雌株對Pb的吸收和積累要弱于雄株，尤其是地上部分;而土壤Pb污染加劇時，青楊雌株更易將Pb向地上部分運輸和積累。從植物修復(fù)的角度來看，青楊雌雄株對Pb污染的適應(yīng)策略不相同，青楊雌株P(guān)b高積累的特性能夠促進土壤中更多的有效態(tài)Pb被固定，AM顯著增強了這一特性，有利于P