接種叢枝菌根真菌對(duì)海州香薷耐受銅脅迫的影響及機(jī)制

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1、本項(xiàng)工作得到浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)El(LYl2C03002)經(jīng)費(fèi)資助。碩士學(xué)位論文接種叢枝菌根真菌對(duì)海州香薷耐受銅脅迫的影響及機(jī)制碩士研究生：李月靈導(dǎo)師：金則新教授郭水良教授上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院二零一四年四月SupposedbytheNatureScienceFoundationofZhejiangprovince(LYl2C03002)．MasterDissertationEffectsofarbuscularmycorrhizalfungioncoppertoleranceofEIsholtziasplen

2、densanditsmechanismsYuelingLiSupervisor：Prof．ZexinJinProf．ShuiliangGuoCollegeofLife&EnvironmentSciencesShanghaiNormalUniversityApr．2014論文題目：接種叢枝菌根真菌對(duì)海州香薷耐受銅脅迫的影響及機(jī)制學(xué)科專業(yè)：植物學(xué)學(xué)位申請(qǐng)人：李月靈指導(dǎo)老師：金則新郭水良摘要叢枝菌根真菌(AMF)廣泛分布于重金屬污染土壤中，探討AMF對(duì)提高植物耐受重金屬脅迫的影響及機(jī)制，以期為重金屬污染地區(qū)的植物修復(fù)提供科學(xué)依

3、據(jù)。采用LI．6400便攜式光合作用系統(tǒng)，于2013年8月上旬(營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期)、10中旬(開花期)、12月上旬(果熟期)的晴朗天氣，以盆栽試驗(yàn)對(duì)無銅(Cu)污染區(qū)海州香薷(Elsholtziasplendens)的光合生理特性及葉綠素?zé)晒鈪?shù)進(jìn)行測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)設(shè)一個(gè)對(duì)照(CK)和3個(gè)處理：Cu脅迫處理，接種AMF處理，Cu脅迫與AMF交互處理。同時(shí)利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)、WinRhizo根系分析系統(tǒng)、LeicaL2立體顯微鏡及攝像系統(tǒng)等技術(shù)，對(duì)海州香薷體內(nèi)Cu含量、菌根侵染率、礦質(zhì)元素吸收以及開花物候等方面

4、進(jìn)行分析，探討接種AMF對(duì)海州香薷耐受Cu脅迫的影響及機(jī)制。主要結(jié)果如下：1．銅脅迫下接種AMF對(duì)海州香薷生長(zhǎng)及生物量分配的影響Cu脅迫下海州香薷株高、基徑、分枝數(shù)、根總表面積、根總體積、生物量均顯著低于對(duì)照；與Cu脅迫相比，接種AMF能顯著緩解Cu脅迫對(duì)海州香薷生長(zhǎng)的抑制作用，使植株的株高、基徑、生物量顯著提高。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，接種AMF使Cu脅迫下植株根系的平均直徑、總表面積、總體積、總長(zhǎng)、根冠比顯著提高，而比根長(zhǎng)顯著減小。開花期，Cu脅迫下接種AMF顯著提高了植株的比葉面積，而根冠比則顯著降低。表明AMF能有效調(diào)節(jié)生物

5、量在地上和地下部分的分配來響應(yīng)外界環(huán)境變化，從而增強(qiáng)海州香薷耐受Cu能力。2．銅脅迫下接種AMF對(duì)海州香薷銅積累及礦質(zhì)元素吸收的影響Cu脅迫下，各時(shí)期接種AMF均顯著降低了植株體內(nèi)不同器官Cu含量，尤其是地上部分Cu含量下降明顯，植物體內(nèi)Cu含量大d,Jl頃序?yàn)椋焊?莖>葉。Cu脅迫處理對(duì)植株不同器官中S、K、Mg、Ca影響顯著。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，Cu脅迫下接種AMF使葉片中Mg含量、莖中S、K含量分別顯著增加了26．7％、28．2％、63．7％。開花期，與Cu脅迫相比，脅迫下接種AMF顯著提高了莖、葉中K含量、根中Ca、K含

6、量，分別增加了24．5％、45．2％、17．9％、65．5％。果熟期，接種AMF使脅迫下植株葉、根中的K含量顯著提高了53．6％、92．8％。表明AMF可促進(jìn)海州香薷對(duì)K、Ca、Mg等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收，阻隔Cu向根系及地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)，緩解Cu脅迫引起的毒害和營(yíng)養(yǎng)虧缺，從而提高海州香薷耐受Cu脅迫的能力。3．銅脅迫下接種AMF對(duì)海州香薷光合生理特性的影響在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、開花期、果熟期，各處理海州香薷凈光合速率(P。)日變化均呈“單峰”曲線。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期植株的日均R值最高，開花期次之，果熟期最小，這與海州香薷的生長(zhǎng)節(jié)律相符。Cu脅

7、迫下營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和果熟期海州香薷的日均尸。下降主要是由非氣孔限制因素引起的，而開花期則為氣孔限制因素。在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和果熟期，接種AMF顯著提高Cu脅迫下海州香薷的日均Pn，而日均氣孔導(dǎo)度(G。)、日均胞間C02濃度(Ci)顯著降低。Cu脅迫下，接種AMF可通過提高營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期植株的最大凈光合速率(Pnm。。)、表觀量子效率(AQY)、光飽和點(diǎn)(LSP)，降低C02補(bǔ)償點(diǎn)(CCP)；開花期則表現(xiàn)為提高P。m。。、LSP、C02飽和點(diǎn)(CSP)、表觀羧化效率(CE)，降低光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)；果熟期為提高LSP、降低CCP、LCP

8、等途徑來提高植株的光合能力。4．銅脅迫下接種AMF對(duì)海州香薷相對(duì)葉綠素含量和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的相對(duì)葉綠素含量在各處理間變化差異顯著。Cu脅迫下植株在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和開花期的相對(duì)葉綠素含量、最大光化學(xué)效率(矚)、最大熒光(R)顯著降低，而初始熒光(F0)顯著上升。正常條件下，接種AMF處理對(duì)植株的相對(duì)葉綠素含