鋁誘導(dǎo)不同耐鋁型速生桉無(wú)性系的根尖細(xì)胞生物學(xué)響應(yīng)機(jī)制研究.pdf

1、為研究速生桉無(wú)性系的耐鋁機(jī)制差異,選育良種,提高富鋁紅壤區(qū)桉樹(shù)人工林生產(chǎn)力及實(shí)現(xiàn)桉樹(shù)人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng),本論文通過(guò)研究耐鋁性強(qiáng)的巨尾桉9號(hào)、鋁敏感型的尾葉桉4號(hào)在酸性鋁環(huán)境下誘導(dǎo)產(chǎn)生的生長(zhǎng)生理生化效應(yīng)差異,在分析根生長(zhǎng)、鋁分布、根尖細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化及根和葉的抗氧化生理等規(guī)律后得出以下結(jié)論:
　　(1)鋁誘導(dǎo)速生桉無(wú)性系根生長(zhǎng)受抑制,表現(xiàn)為活力下降,同時(shí)根和葉的細(xì)胞膜透性增大,電解質(zhì)溶出,脂膜過(guò)氧化,但無(wú)性系間表現(xiàn)有差異,耐鋁性強(qiáng)的

2、巨尾桉9號(hào)根系生長(zhǎng)比尾葉桉4號(hào)抑制小,活力大,根和葉的細(xì)胞膜破損少,脂膜過(guò)氧化及電解質(zhì)溶出量有限,同時(shí)無(wú)性系葉片受鋁毒損害較根滯后而輕微。
　　(2)鋁誘導(dǎo)速生桉體內(nèi)抗氧化酶活性增強(qiáng),巨尾桉9號(hào)根和葉的CAT、APX、GR活性顯著大于尾葉桉4號(hào),而GR活性增加有利于APX反應(yīng)底物ASA的生成,對(duì)輔助抗氧化系統(tǒng)起積極作用,同時(shí)其SOD、PPO活性增加幅度低于尾葉桉4號(hào),因此巨尾桉9號(hào)可以更有效地消除H2O2,同時(shí)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(lái)進(jìn)行。
　　(3)不耐鋁的尾葉桉4號(hào)根尖細(xì)胞壁果膠和纖維素半乳糖醛酸含量增加幅度更大,造成細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)功能失調(diào),而果膠、半纖維素類(lèi)含量使鋁在細(xì)胞壁上的吸附位點(diǎn)增加,結(jié)果鋁在植物根尖的累積量增加,同時(shí)細(xì)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(qiáng)的果膠酸,協(xié)同加劇了鋁積累和毒害。尾葉桉4號(hào)細(xì)胞壁果膠、半纖維素Ⅰ半乳糖醛酸與總糖比例降低,細(xì)胞壁活性降低,導(dǎo)致其韌性加強(qiáng),根尖細(xì)胞伸長(zhǎng)受限制。而

4、巨尾桉9號(hào)根尖細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)功能受鋁毒干擾較尾葉桉4號(hào)的小,PME酶活性變化不大。
　　(4)根尖鋁在兩個(gè)無(wú)性系的微區(qū)分布表現(xiàn)一致,亞細(xì)胞組分鋁含量排序?yàn)?細(xì)胞壁>細(xì)胞漿>細(xì)胞器,而細(xì)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(hào)根尖、細(xì)胞壁、細(xì)胞壁果膠鋁吸附量及細(xì)胞器和細(xì)胞漿鋁積累量均比尾葉桉4號(hào)少。鏡檢結(jié)果發(fā)現(xiàn)巨尾桉9號(hào)根尖表面損傷及分生區(qū)細(xì)胞凋亡程度比較輕。
　　(5)變異系數(shù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明巨尾桉9號(hào)耐鋁機(jī)能比較高。