Bacillus subtilis QM3對(duì)鉛脅迫下小麥葉片的緩解作用.pdf

1、植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)遇到眾多阻礙其良好生長(zhǎng)的因素，如土壤干旱，土壤鹽堿化以及近幾年危害較嚴(yán)重的重金屬污染。目前，對(duì)于緩解土壤的這些污染的方法有很多，主要有化學(xué)類、物理類、生物類，其中生物類修復(fù)是最環(huán)保，性價(jià)比最高的一種?？莶菅挎邨U菌（Bacillus subtilis）又作為不論是在植物自身生長(zhǎng)還是在其賴以生存的土壤中都具有優(yōu)勢(shì)的種群，它對(duì)生活在含重金屬土壤上的植物有促進(jìn)的作用。本實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)以山西優(yōu)良小麥品種為材料，不同濃度重金屬鉛為

2、外界脅迫，不同稀釋倍數(shù)的B. subtilis QM3菌液為緩解方法，從而從不同的角度研究B. subtilis QM3對(duì)重金屬鉛脅迫下小麥葉片的影響。以下是本實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)論：
　　（1）重金屬Pb作為外界脅迫，對(duì)小麥葉片形態(tài)的影響結(jié)果是先促進(jìn)后抑制。低濃度的鉛對(duì)小麥葉片中的葉長(zhǎng)、葉片數(shù)、葉面積、鮮重以及生物量起促進(jìn)作用，但隨著鉛濃度的不斷增加，這些指標(biāo)含量反而在不斷的減少，對(duì)其起抑制作用。但是小麥葉片的寬度由于受到自身品種的制約

3、并未受到重金屬的影響。B. subtilis QM3菌液可以緩解這種脅迫。同一鉛濃度下，分別用B1，B2，B3處理后，與無(wú)菌水作比較，小麥葉片數(shù)增加了3.3-10％，小麥長(zhǎng)度增加了33.1-78%，小麥葉面積增加了17.2-89%（p＜0.05）。
　?。?）重金屬Pb作為外界脅迫，對(duì)小麥葉片光合系統(tǒng)的影響結(jié)果是先促進(jìn)后抑制。Pb脅迫后，小麥葉片中葉綠素含量（a、b、總含量）、qP、Fv/Fm、Y、Fv/Fo這些指標(biāo)表現(xiàn)出先增加后

4、減少的規(guī)律，qN卻完全相反。而B(niǎo). subtilis QM3菌液可以緩解這種脅迫。當(dāng)Pb濃度為0.5 g/kg時(shí)，用B1，B2，B3處理后，與對(duì)照無(wú)菌水作比較，小麥葉片中所含葉綠素a的值增加了3.4%-16%，葉綠素b的值增加了6.7%-14.7%，均存在明顯的變化（p＜0.05）。當(dāng)鉛濃度為0.5 g/kg時(shí)，F(xiàn)v/Fm、Fv/Fo、qP和Y增加量分別為1.3%-6.3%，5.7%-29%，5.2%-77%，42%-90%，qP減少量

5、為4.4%-14.2%。
　?。?）重金屬Pb作為外界脅迫，對(duì)小麥葉片中所含脯氨酸的量、可溶性糖的量、丙二醛的量、可溶性蛋白的量影響結(jié)果是增加。在緩解條件為無(wú)菌水，脅迫條件為濃度0.5-3.0 g/kg的鉛時(shí)，小麥葉片中所含Pro的量、可溶性糖/可溶性蛋白的量、丙二醛的量的變化值與不含鉛時(shí)比有著顯著性差異，且在鉛濃度為3.0 g/kg時(shí)顯著性達(dá)到最大，增加量分別為51.6%、111.5%、61%、145.8%。不同稀釋倍數(shù)的B.

6、subtilis QM3處理后，小麥葉片中所含脯氨酸的量、可溶性糖的量、丙二醛的量、可溶性蛋白的量均會(huì)明顯降低。
　　（4）重金屬Pb作為外界脅迫，對(duì)小麥葉片抗氧化酶系統(tǒng)中SOD、POD、CAT、APX活性的影響結(jié)果是先減少后增加再減少。在無(wú)菌水處理下，當(dāng)鉛濃度為2.5 g/kg時(shí)，小麥葉片中SOD、POD、CAT、APX活性與對(duì)照相比存在顯著性差異，且顯著性達(dá)到最大，增加量分別為52.9%、159.4%、133.4%、61.5%

7、。當(dāng)鉛濃度一定時(shí)，加入B. subtilis QM3菌劑后的實(shí)驗(yàn)組中小麥葉片中抗氧化酶系統(tǒng)SOD、POD、CAT、APX活性與對(duì)照組相比明顯降低，且存在顯著性差異（p＜0.05）。
　?。?）重金屬Pb作為外界脅迫，對(duì)小麥葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征的影響結(jié)果是先增加后降低。具體表現(xiàn)為，重金屬脅迫后的小麥葉片中葉肉細(xì)胞數(shù)量明顯減少，且葉肉細(xì)胞發(fā)生皺縮甚至減體。在緩解條件為無(wú)菌水，脅迫條件為濃度0.5-3.0 g/kg的鉛時(shí)，小麥葉片的葉片厚度

8、，內(nèi)外維管束鞘直徑的變化值與對(duì)照相比存在顯著性差異，其中當(dāng)脅迫條件為0.5 g/kg的鉛時(shí)，小麥葉片的上述細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)均達(dá)到最大。當(dāng)鉛濃度一定時(shí)，B. subtilis QM3菌劑可以提高小麥葉片中葉片厚度，內(nèi)外維管束鞘直徑。當(dāng)鉛濃度為0.5 g/kg時(shí)，用B1，B2，B3處理后，與對(duì)照相比，小麥葉片中葉片厚度，內(nèi)外維管束鞘直徑分別增加了11.6%-21.3%，64%-71.6%，33%-81%，存在明顯的變化。
　　綜上所述

9、，重金屬鉛作為外界脅迫，它在不同程度上影響到了小麥葉片的生長(zhǎng)。從組成成分上來(lái)說(shuō)，鉛脅迫后，小麥葉片中的葉綠素含量（a、b、總含量）降低，從而使光合作用受到嚴(yán)重的影響；同時(shí)，它還會(huì)增強(qiáng)小麥對(duì)重金屬脅迫的抵抗力，主要是通過(guò)增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量和激活抗氧化酶活性。從結(jié)構(gòu)角度上說(shuō)，鉛脅迫主要使小麥葉片的葉片厚度，內(nèi)外維管束鞘直徑發(fā)生了變化。而B(niǎo). subtilis QM3作為緩解方法，它的加入可以促進(jìn)小麥葉片的生長(zhǎng)，使抗氧化酶活性升高，葉綠素及