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南方4种草本植物对铝胁迫生理响应的研究
刘鹏, 徐根娣, 郭水良, 汪敏
植物生态学报    2005, 29 (4): 644-651.   DOI: 10.17521/cjpe.2005.0086
摘要   (5255 HTML6 PDF(pc) (693KB)(1225)  

不同的植物对铝胁迫的生理响应不同, 因而对铝毒的耐性也不相同。设置5种铝浓度,进行砂培法处理,研究了4种我国南方红壤广泛分布的草本植物——牵牛(Pharbitis nil)、望江南(Cassia occidentlis)、光头稗(Echinochloa colonum)和合萌(Aeschynomene indica)的种子萌发、光合色素、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、质膜透性(MP)、过氧化氢酶 (CAT) 活性以及过氧化物酶 (POD)活性的变化。结果表明铝对4种植物的生理特性都有明显的影响。4种植物的种子在10 000 mg·L-1 Al3+处理条件下都不能萌发。2 000 mg·L-1 Al3+处理都不利于4种植物的生长,与对照相比,2 000 mg·L-1 Al3+处理时4种草本植物叶绿素和叶绿素总含量显著降低(p<0.05);MDA含量和MP显著增加(p<0.05);脯氨酸含量极显著增加(p<0.01);POD和CAT活性极显著降低(p<0.01)。中低铝(80和400 mg·L-1)处理时,牵牛和合萌与对照相比,MP和MDA含量降低,POD和CAT活性升高;望江南的反应与牵牛和合萌的反应相反;光头稗在80 mg·L-1 Al3+处理时,与牵牛和合萌的变化一致,在400 mg·L-1 Al3+处理时,则相反。植物在中低铝处理条件下,通过维持较高的POD和CAT活性和脯氨酸、叶绿素含量,较低的MP和MDA含量来增加其对铝的耐性。


种Species Al3+处理浓度Treatment concentration of Al3+ (mg·L-1)
0 80 400 2 000 10 000
牵牛Pharbitis nil 13.30% 21.30% 24.00% 17.30% 0
望江南Cassia occidentlis 58.05% 45.20% 46.40% 6.00% 0
光头稗Echinochloa colonum 36.70% 19.80% 20.10% 7.30% 0
合萌Aeschynomene indica 7.00% 6.60% 10.20% 3.10% 0
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表1 铝对4种草本植物种子发芽率的影响
正文中引用本图/表的段落
从铝对4种植物种子发芽率的影响(表1)来看,高浓度(10 000 mg·L-1)的铝对4种植物的种子萌发都有强烈的抑制作用,4种植物均不能发芽,表明该浓度已经超过了这些植物种子萌发忍耐的极限。在其它浓度铝的处理下,4种植物都有一定的发芽,但各植物的发芽率和变化趋势存在较大的差异。0~400 mg·L-1 Al3+处理以望江南的发芽率最高,合萌的发芽率最低;2 000 mg·L-1 Al3+处理时,则牵牛的发芽率最高。从4种植物种子萌发率的变化趋势来看,望江南和光头稗种子的发芽率随着铝浓度的升高而呈下降的趋势,0 mg·L-1 Al3+处理下发芽率最高,2 000 mg·L-1 Al3+处理下发芽率最低。而牵牛和合萌种子发芽率呈现先升后降的趋势,低浓度铝处理(80和400 mg·L-1 Al3+)对它们种子的发芽有一定的促进作用,在400 mg·L-1 Al3+处理下发芽率最高,2 000 mg·L-1 Al3+处理的种子发芽率则较400 mg·L-1 Al3+处理明显下降。
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