鋁誘導不同耐鋁型速生桉無性系的根尖細胞生物學響應機制研究.pdf

1、為研究速生桉無性系的耐鋁機制差異,選育良種,提高富鋁紅壤區(qū)桉樹人工林生產(chǎn)力及實現(xiàn)桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營,本論文通過研究耐鋁性強的巨尾桉9號、鋁敏感型的尾葉桉4號在酸性鋁環(huán)境下誘導產(chǎn)生的生長生理生化效應差異,在分析根生長、鋁分布、根尖細胞形態(tài)結構變化及根和葉的抗氧化生理等規(guī)律后得出以下結論:
　　(1)鋁誘導速生桉無性系根生長受抑制,表現(xiàn)為活力下降,同時根和葉的細胞膜透性增大,電解質(zhì)溶出,脂膜過氧化,但無性系間表現(xiàn)有差異,耐鋁性強的

2、巨尾桉9號根系生長比尾葉桉4號抑制小,活力大,根和葉的細胞膜破損少,脂膜過氧化及電解質(zhì)溶出量有限,同時無性系葉片受鋁毒損害較根滯后而輕微。
　　(2)鋁誘導速生桉體內(nèi)抗氧化酶活性增強,巨尾桉9號根和葉的CAT、APX、GR活性顯著大于尾葉桉4號,而GR活性增加有利于APX反應底物ASA的生成,對輔助抗氧化系統(tǒng)起積極作用,同時其SOD、PPO活性增加幅度低于尾葉桉4號,因此巨尾桉9號可以更有效地消除H2O2,同時產(chǎn)生較少的活性氧,且

3、主要是靠葉部抗氧化酶的活性來進行。
　　(3)不耐鋁的尾葉桉4號根尖細胞壁果膠和纖維素半乳糖醛酸含量增加幅度更大,造成細胞壁結構功能失調(diào),而果膠、半纖維素類含量使鋁在細胞壁上的吸附位點增加,結果鋁在植物根尖的累積量增加,同時細胞壁PME活性明顯大,使已經(jīng)大量分泌的果膠水解變成鋁吸附性更強的果膠酸,協(xié)同加劇了鋁積累和毒害。尾葉桉4號細胞壁果膠、半纖維素Ⅰ半乳糖醛酸與總糖比例降低,細胞壁活性降低,導致其韌性加強,根尖細胞伸長受限制。而

4、巨尾桉9號根尖細胞壁結構功能受鋁毒干擾較尾葉桉4號的小,PME酶活性變化不大。
　　(4)根尖鋁在兩個無性系的微區(qū)分布表現(xiàn)一致,亞細胞組分鋁含量排序為:細胞壁>細胞漿>細胞器,而細胞壁吸持的鋁絕大多數(shù)都在果膠上。鋁處理后巨尾桉9號根尖、細胞壁、細胞壁果膠鋁吸附量及細胞器和細胞漿鋁積累量均比尾葉桉4號少。鏡檢結果發(fā)現(xiàn)巨尾桉9號根尖表面損傷及分生區(qū)細胞凋亡程度比較輕。
　　(5)變異系數(shù)綜合評價結果表明巨尾桉9號耐鋁機能比較高。