杉木耐低磷和鋁毒種質資源篩選及其耐性生理機制研究.pdf

1、杉木具有速生、材質優(yōu)良和干型通直優(yōu)美等特點，是我國南方一種優(yōu)良的造林樹種，同時因其對貧瘠、干旱和鋁毒等環(huán)境的適應能力強，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，這種土壤屬于我國南方山地常見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的主要障礙因子，然而，目前關于杉木如何適應磷鋁耦合脅迫潛在的機理尚不完全

2、清楚。因此，本試驗以72個杉木優(yōu)良家系為研究材料，通過對供試杉木優(yōu)良家系生長情況進行分析以及對不同處理下不同杉木家系氧化損傷相關指標進行測定并結合隸屬函數(shù)法進行綜合評價，以期對杉木優(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個杉木家系，開展杉木耐磷鋁耦合脅迫的潛在機理研究，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中得到推廣。
　　本研究主要內容包括：⑴用隸屬函數(shù)法對生長于黃心土上的72

3、個杉木家系的生物量（地徑、株高、側枝）進行比較，發(fā)現(xiàn)杉木家系3號，26號，5號顯著高出平均值，分別比其高出24.44％、24.22%、8.85%，杉木家系22號，55號，12號顯著低于平均值，分別比其低了22.00%、28.67%、31.94%。因此，初步研究結果得出抗性較強的3個杉木優(yōu)良家系為3號、5號、26號，而抗性較弱的3個杉木優(yōu)良家系為22號、55號、12號。⑵用生理學方法，分析了不同處理（有磷無鋁（CK）、有磷有鋁、無磷有鋁、

4、無磷無鋁）下6個杉木家系葉片在不同時間段的MDA含量、可溶性蛋白含量和根系活力。結果表明6個杉木家系在不同脅時間和不同處理下，6個杉木家系葉片MDA含量、可溶性蛋白含量和根系活力都存在顯著差異。隨著脅迫時間的延長6個杉木家系的MDA含量都是先增加后降低。可溶性蛋白含量都有增加的趨勢，根系活力都有降低的趨勢，但不同家系走勢不同。綜合分析得出磷鋁耦合脅迫下6個杉木家系的抗性由強到弱分別為：3號>26號>5號>55號>22號>12號，該結果與

5、生物量評價結果基本一致。⑶結合上述初步篩選評價結果，我們選出杉木家系3號(耐低磷和鋁脅迫)和12號杉木家系(對低磷和鋁脅迫敏感)共2個家系通過沙培模擬磷鋁耦合脅迫[共4種處理（有磷無鋁（CK）、有磷有鋁、無磷有鋁、無磷無鋁）]研究磷鋁耦合脅迫對杉木不同家系AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)及相關保護酶活性的影響。結果表明，在不同處理下杉木家系12號和3號的抗氧化系統(tǒng)保護酶(CAT、POD、SOD和 PPO)和ASA-GSH循環(huán)相關酶活性存在顯著差異

6、。與對照相比，在不同處理下，杉木家系12號和3號的保護酶和GR、APX、MDAR、DHAR活性都增加，且3號的增幅大于12號。ASA和DHA含量都增加，3號的ASA含量增幅大于12號，DHA含量增幅小于12號，且在有磷有鋁、無磷有鋁、無磷無鋁處理下杉木家系12號和3號的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號和3號的GSH和GSSG含量都增加，且3號的GSH增幅大于1

7、2號，GSSG增幅小于12號；在無磷有鋁和無磷無鋁處理下12號和3號的GSH和GSSG含量都降低，且3號的GSH降幅小于12號， GSSG降幅大于12號。且在有磷有鋁、無磷有鋁、無磷無鋁處理下杉木家系12號和3號的GSH/GSSG的比值分別為3.35、4.77、5.09和5.64、7.23、5.32?？寡趸傅幕钚栽礁撸寡趸顰SA/DHA和GSH/GSSG值越大，抗性越強。說明3號家系可能通過增加抗氧化酶和抗氧化劑的值來清除活性氧（