鎂緩解榧樹苗木鉛脅迫的作用及其機理.pdf

1、鉛作為一種毒性很大的重金屬，在環(huán)境中不能被生物降解，容易被作物吸收，進入食物鏈，最終危害人類的健康，鉛(Pb2+)毒害可能導致植物生理生化障礙。香榧（Torreya grandis）是榧樹的優(yōu)良變異類型經(jīng)人工嫁接培育而成的品種，香榧子營養(yǎng)價值高，富含優(yōu)質(zhì)脂肪酸、蛋白質(zhì)和多種微量元素。近年來隨著香榧子價格的大幅度上升，林農(nóng)為追求經(jīng)濟效益最大化，往往過量增加香榧林地有機質(zhì)肥的施用量，使得林地的營養(yǎng)水平發(fā)生了很大變化，雖然香榧子產(chǎn)量得到明顯的

2、提高，但也不可避免地導致了林地土壤重金屬鉛含量的增加。但目前仍然未有榧樹苗木對重金屬鉛耐受性的報道以及鉛脅迫下其生長和生理的響應機理也未有涉及。而Mg2+已被證明能改善某些重金屬脅迫對植物的不利影響，本研究旨在探討Pb2+對榧樹苗木的毒害和Mg2+緩解Pb2+毒害的作用機制。在這項研究中，用溫室盆栽試驗進行分析生長參數(shù)，以兩年生無污染的榧樹苗木為供試材料，Pb2+以Pb(NO3)2的形式加入，Mg2+以MgCl2形式加入，研究不同濃度P

3、b2+處理下榧樹苗木生長、光合及活性氧產(chǎn)生和清除能力的變化及Mg2+對Pb2+脅迫下榧樹苗木生長的特性、光合作用指標、生理生化指標的變化，通過對各項指標的分析和比較，主要研究結果如下：
　　(1)施加濃度為700mg kg-1的Pb2+促進榧樹苗木生長，葉片氣孔導度（Gs）與Fv/Fm增大，促進了光合作用；超氧陰離子（O2。-）產(chǎn)生速率、過氧化氫（H2O2）和丙二醛（MDA）含量均顯著低于對照（P<0.05）；1400mg kg-

4、1的Pb2+則抑制榧樹苗木生長，降低Gs，減小Fv/Fm，O2。-、H2O2和MDA含量則顯著上升，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性較對照明顯上升（P<0.05），這可能與高濃度鉛處理引起榧樹活性氧的積累導致榧樹苗木過氧化作用加劇有關。
　　(2)土壤Pb2+含量為1400mg kg-1的榧樹苗木與對照組和土壤Pb2+含量為700mg kg-1的處理相比顯著降低了植物的生長量。添加10mM

5、Mg2+顯著改善植物苗木在Pb2+毒害下的生長，伴隨著葉綠素含量增加，Pn和Fv/Fm的升高，且添加Mg2+促進了葉綠體的發(fā)展。此外，應用Mg2+使植物根部積累更高濃度的Pb2+并伴隨著吸收和轉(zhuǎn)移更高濃度的Mg2+到植物地上部分。此外，Mg2+添加改善根系生長和增加根系活力，同時也保護了根部細胞的超微結構。因此，應用Mg2+是緩解栽培榧樹苗木Pb2+毒害的一個有效的方法。
　　(3)RNA-Seq分析在檢測Mg2+緩解Pb2+脅迫