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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。



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图1 铝对4种草本植物脯氨酸含量的影响
同种植物不同处理间不同小写字母表明两者差异达到显著水平(p<0.05),不同大写字母表明两者差异达到显著水平(p<0.01),下同
正文中引用本图/表的段落
从图1可以看出,4种植物在2 000 mg·L-1 Al3+处理条件下叶片脯氨酸含量显著增加(与其它处理的差异达到极显著水平,p<0.01),合萌、牵牛、望江南和光头稗叶片脯氨酸含量分别较对照时增加了435.83%、409.05%、347.1%和139.62%,表明高浓度的铝可诱导这些植物产生大量的脯氨酸,以稳定植物内部环境。4种植物在其它3种处理下脯氨酸的含量变化幅度远小于上述变化,随铝处理浓度的增加(从0增至400 mg·L-1),合萌、牵牛和望江南3种植物叶片的脯氨酸含量都呈缓慢增加,以牵牛增加的幅度较大,80和400 mg·L-1 Al3+处理时,叶片脯氨酸含量分别较0 mg·L-1 Al3+处理时增加了37.02%和49.94%,而光头稗叶片的脯氨酸含量呈缓慢下降,80和400 mg·L-1Al3+处理时,叶片脯氨酸含量分别较对照时下降了11.51%和23.97%。
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