杉木耐低磷和鋁毒種質(zhì)資源篩選及其耐性生理機(jī)制研究.pdf

1、杉木具有速生、材質(zhì)優(yōu)良和干型通直優(yōu)美等特點(diǎn)，是我國(guó)南方一種優(yōu)良的造林樹種，同時(shí)因其對(duì)貧瘠、干旱和鋁毒等環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，因此它也是貧瘠的園林綠化用地土壤上理想的綠化樹種。它不僅能顯著改善城市景觀，還能充分發(fā)揮園林綠化的生態(tài)功能，因此在園林綠化中占據(jù)一定地位。由于杉木喜酸性土壤，這種土壤屬于我國(guó)南方山地常見(jiàn)的富鐵鋁化酸性土壤，研究表明低磷和鋁毒是酸性土壤中限制植物生長(zhǎng)的主要障礙因子，然而，目前關(guān)于杉木如何適應(yīng)磷鋁耦合脅迫潛在的機(jī)理尚不完全

2、清楚。因此，本試驗(yàn)以72個(gè)杉木優(yōu)良家系為研究材料，通過(guò)對(duì)供試杉木優(yōu)良家系生長(zhǎng)情況進(jìn)行分析以及對(duì)不同處理下不同杉木家系氧化損傷相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定并結(jié)合隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期對(duì)杉木優(yōu)良家系的耐低磷和鋁脅迫能力做出定性分析，隨后選取耐低磷和鋁脅迫差異顯著的2個(gè)杉木家系，開(kāi)展杉木耐磷鋁耦合脅迫的潛在機(jī)理研究，以期為杉木園林種植選擇提供理論依據(jù)，使其在城市園林建設(shè)中得到推廣。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴用隸屬函數(shù)法對(duì)生長(zhǎng)于黃心土上的72

3、個(gè)杉木家系的生物量（地徑、株高、側(cè)枝）進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)杉木家系3號(hào)，26號(hào)，5號(hào)顯著高出平均值，分別比其高出24.44％、24.22%、8.85%，杉木家系22號(hào)，55號(hào)，12號(hào)顯著低于平均值，分別比其低了22.00%、28.67%、31.94%。因此，初步研究結(jié)果得出抗性較強(qiáng)的3個(gè)杉木優(yōu)良家系為3號(hào)、5號(hào)、26號(hào)，而抗性較弱的3個(gè)杉木優(yōu)良家系為22號(hào)、55號(hào)、12號(hào)。⑵用生理學(xué)方法，分析了不同處理（有磷無(wú)鋁（CK）、有磷有鋁、無(wú)磷有鋁、

4、無(wú)磷無(wú)鋁）下6個(gè)杉木家系葉片在不同時(shí)間段的MDA含量、可溶性蛋白含量和根系活力。結(jié)果表明6個(gè)杉木家系在不同脅時(shí)間和不同處理下，6個(gè)杉木家系葉片MDA含量、可溶性蛋白含量和根系活力都存在顯著差異。隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)6個(gè)杉木家系的MDA含量都是先增加后降低?？扇苄缘鞍缀慷加性黾拥内厔?shì)，根系活力都有降低的趨勢(shì)，但不同家系走勢(shì)不同。綜合分析得出磷鋁耦合脅迫下6個(gè)杉木家系的抗性由強(qiáng)到弱分別為：3號(hào)>26號(hào)>5號(hào)>55號(hào)>22號(hào)>12號(hào)，該結(jié)果與

5、生物量評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致。⑶結(jié)合上述初步篩選評(píng)價(jià)結(jié)果，我們選出杉木家系3號(hào)(耐低磷和鋁脅迫)和12號(hào)杉木家系(對(duì)低磷和鋁脅迫敏感)共2個(gè)家系通過(guò)沙培模擬磷鋁耦合脅迫[共4種處理（有磷無(wú)鋁（CK）、有磷有鋁、無(wú)磷有鋁、無(wú)磷無(wú)鋁）]研究磷鋁耦合脅迫對(duì)杉木不同家系A(chǔ)sA-GSH循環(huán)系統(tǒng)及相關(guān)保護(hù)酶活性的影響。結(jié)果表明，在不同處理下杉木家系12號(hào)和3號(hào)的抗氧化系統(tǒng)保護(hù)酶(CAT、POD、SOD和 PPO)和ASA-GSH循環(huán)相關(guān)酶活性存在顯著差異

6、。與對(duì)照相比，在不同處理下，杉木家系12號(hào)和3號(hào)的保護(hù)酶和GR、APX、MDAR、DHAR活性都增加，且3號(hào)的增幅大于12號(hào)。ASA和DHA含量都增加，3號(hào)的ASA含量增幅大于12號(hào)，DHA含量增幅小于12號(hào)，且在有磷有鋁、無(wú)磷有鋁、無(wú)磷無(wú)鋁處理下杉木家系12號(hào)和3號(hào)的ASA/DHA分別為0.85、1.60、1.60和1.88、1.99、1.89。在有磷有鋁處理下杉木家系12號(hào)和3號(hào)的GSH和GSSG含量都增加，且3號(hào)的GSH增幅大于1

7、2號(hào)，GSSG增幅小于12號(hào)；在無(wú)磷有鋁和無(wú)磷無(wú)鋁處理下12號(hào)和3號(hào)的GSH和GSSG含量都降低，且3號(hào)的GSH降幅小于12號(hào)， GSSG降幅大于12號(hào)。且在有磷有鋁、無(wú)磷有鋁、無(wú)磷無(wú)鋁處理下杉木家系12號(hào)和3號(hào)的GSH/GSSG的比值分別為3.35、4.77、5.09和5.64、7.23、5.32。抗氧化酶的活性越高，抗氧化物ASA/DHA和GSH/GSSG值越大，抗性越強(qiáng)。說(shuō)明3號(hào)家系可能通過(guò)增加抗氧化酶和抗氧化劑的值來(lái)清除活性氧（