鄰羥基苯甲酸脅迫對(duì)不同杉木無(wú)性系組培苗影響的研究.pdf

1、杉木是我國(guó)南方最重要的造林樹(shù)種之一，目前大多數(shù)的杉木林是在連載地上經(jīng)營(yíng)起來(lái)的。長(zhǎng)期的林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐表明，連栽導(dǎo)致地力衰退，生產(chǎn)力下降，而且這種生產(chǎn)力下降現(xiàn)象隨著杉木連栽次數(shù)的增加越加明顯。自毒作用是導(dǎo)致其連栽障礙的一個(gè)重要原因。 本研究采用不同杉木無(wú)性系，通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得杉木供試材料，并通過(guò)組培苗進(jìn)行脅迫試驗(yàn)，在盡可能排除其它外界干擾因子影響的條件下，從生物量、質(zhì)膜透性、幾個(gè)保護(hù)酶系統(tǒng)、內(nèi)源激素及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)等方面研究了杉

2、木自毒物質(zhì)之一(鄰羥基苯甲酸)對(duì)不同杉木無(wú)性系苗生長(zhǎng)、生理生化過(guò)程及細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)一步研究了杉木自毒作用機(jī)理，并為選育杉木耐自毒物質(zhì)品系及建立耐自毒物質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。研究結(jié)果表明： 1、植物無(wú)菌體系的建立與滅菌劑種類(lèi)、濃度和滅菌時(shí)間密切相關(guān)，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)依照75％酒精浸泡1min→0.20％升汞浸泡9min→無(wú)菌水沖洗4-5遍的操作次序是杉木外植體滅菌的較佳處理方法，且將接種后污染的材料進(jìn)行再一次的重

3、復(fù)滅菌，則可以降低污染率，提高存活率。 2、采用正交試驗(yàn)分析基本培養(yǎng)基、6-BA、糖對(duì)杉木繼代增殖的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，三個(gè)試驗(yàn)影響因子的大小順序依次是基本培養(yǎng)基＞糖＞6-BA，篩選出杉木增殖較佳的培養(yǎng)基配方是MS+IBA0.3mg/L+6-BA0.4mg/L+AC1.0g/L+糖40g/L。 3、脅迫30d后，不同濃度鄰羥基苯甲酸脅迫下不同杉木無(wú)性系組培苗株高、生物量下降，且隨著脅迫濃度的增大，下降趨勢(shì)越明顯，中毒癥狀

4、也更明顯；與對(duì)照(無(wú)鄰羥基苯甲酸)相比，鄰羥基苯甲酸脅迫下的優(yōu)1、優(yōu)2無(wú)性系高生長(zhǎng)及生物量下降幅度較大，對(duì)照(普通無(wú)性系)下降幅度較少，但其高生長(zhǎng)量、生物量始終低于前兩個(gè)無(wú)性系。 4、相同脅迫濃度下，脅迫前20d優(yōu)1、優(yōu)2及對(duì)照(普通無(wú)性系)相對(duì)電導(dǎo)率總體上變化較為平緩、20d后急劇上升；而3個(gè)無(wú)性系丙二醛含量隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈遞增趨勢(shì)。相同脅迫時(shí)間下，3個(gè)杉木無(wú)性苗相對(duì)電導(dǎo)率及丙二醛含量均隨脅迫濃度的上升而增加。與對(duì)照(無(wú)鄰羥

5、基苯甲酸)相比，3個(gè)杉木無(wú)性系電導(dǎo)率、MDA增加幅度大小分別是對(duì)照(普通無(wú)性系)＞優(yōu)2＞優(yōu)1，即脅迫下對(duì)照(普通無(wú)性系)膜透性最大，膜脂過(guò)氧化程度最嚴(yán)重，優(yōu)2無(wú)性系居中，優(yōu)1無(wú)性系則表現(xiàn)為對(duì)鄰羥基苯甲酸脅迫具有較強(qiáng)的抵抗能力。 5、在自毒物質(zhì)鄰羥基苯甲酸脅迫下，不同杉木無(wú)性系組培苗保護(hù)酶反應(yīng)較敏感。3個(gè)杉木無(wú)性系SOD、CAT保護(hù)酶變化規(guī)律均表現(xiàn)為先升高后下降的變化趨勢(shì)，而POD變化規(guī)律不明顯。相同脅迫時(shí)00間內(nèi)，SOD、CAT

6、活性隨著脅迫濃度的升高而降低。與對(duì)照(無(wú)鄰羥基苯甲酸)相比，其活性下降幅度大小分別是：優(yōu)1下降幅度小于優(yōu)2，而優(yōu)2下降幅度小于對(duì)照(普通無(wú)性系)，即脅迫下3個(gè)杉木無(wú)性系清除活性能力大小為：優(yōu)1無(wú)性系＞優(yōu)2無(wú)性系＞對(duì)照(普通無(wú)性系)。 6、本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度鄰羥基苯甲酸脅迫對(duì)杉木優(yōu)1、優(yōu)2無(wú)性系IAA、GA3、ZR的合成起抑制作用，隨著脅迫濃度的升高、脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，抑制作用越加明顯；而對(duì)照(普通無(wú)性系)IAA、GA3、ZR

7、含量則表現(xiàn)為不同程度的上升趨勢(shì)。與對(duì)照(無(wú)鄰羥基苯甲酸)相比，優(yōu)1無(wú)性系A(chǔ)BA上升幅度和IAA、GA3、ZR下降幅度最大，優(yōu)2無(wú)性系居中，對(duì)照(普通無(wú)性系)變化幅度最小，即在鄰羥基苯甲酸脅迫下，優(yōu)1無(wú)性系自身表現(xiàn)出較強(qiáng)的調(diào)節(jié)適應(yīng)能力，優(yōu)2無(wú)性系次之，對(duì)照(普通無(wú)性系)適應(yīng)能力最差。 7、電鏡觀(guān)察結(jié)果顯示，鄰羥基苯甲酸脅迫下3個(gè)杉木無(wú)性系葉片超微結(jié)構(gòu)均受到不同程度的破壞，尤其是葉綠體結(jié)構(gòu)。在不同濃度鄰羥基苯甲酸脅迫下，杉木組培苗葉

8、片葉綠體被膜破損，片層解體，結(jié)構(gòu)破壞；線(xiàn)粒體內(nèi)部嵴減少甚至消失，基質(zhì)變得十分稀薄；細(xì)胞膜不完整，細(xì)胞內(nèi)部混亂，出現(xiàn)空泡化現(xiàn)象；而對(duì)照(無(wú)鄰羥基苯甲酸處理)，葉綠體外由雙層單位膜包圍，基質(zhì)片層和基粒片層與葉綠體長(zhǎng)軸近似平行排列，葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，基粒類(lèi)囊體排列整齊緊密；線(xiàn)粒體形態(tài)正常，大多呈圓球形，嵴成管狀，結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)。在相同脅迫條件下，3個(gè)杉木無(wú)性系葉片超微結(jié)構(gòu)受破壞程度大小是：對(duì)照(普通無(wú)性系)＞優(yōu)2無(wú)性系＞優(yōu)1無(wú)性系。