铝胁迫对2种辣椒叶绿素荧光参数及生理特性的影响.doc

铝胁迫对2种辣椒叶绿素荧光参数及生理特性的影响 摘要：用完全营养液培养的方法, 以赣丰一号辣椒和超级九号辣椒为实验材料, 通过模拟典型南方酸性土壤中的铝胁迫因子, 对这两种辣椒幼苗进行不同铝处理环境下的铝胁迫实验, 探讨各铝浓度对于这两种辣椒幼苗叶绿素荧光特性和生理特性的影响。实验设置四个铝处理浓度，分别为0（对照组），50mol.l-1，100mol.l-1，400mol.l-1，每组设置三个重复组。结果表明，随着铝处理浓度的增加，2种辣椒的根长和株长均逐渐减小，赣丰一号的抑制率大于超级九号，表明赣丰一号更易受到铝毒害。另外，2种辣椒的根长减少的趋势比株长更明显，表明铝毒处理时，辣椒的根系更易受到伤害。但在低铝处理(50mol.l-1)时2种辣椒的根长及株长相对对照组均略有增加，表明低铝处理有利于辣椒的生长。此外, 各项叶绿素荧光参数, 如最大荧光值( fm )、原初光能转化效率（fv/fm）等均随着铝浓度的增加而降低, 而初始荧光( f0 )与上述指标的变化趋势相反, 并且超级九号的变化幅度小于赣丰一号，表明赣丰一号更易受到铝毒害。关键词：铝胁迫；辣椒；荧光参数；生理特性 effect of aluminum stress on physiological characteristics and chlorophyll fluorescence parameters of 2 kinds of pepper abstract:studying aluminium stress on two different pepper seedings. methods:using the complete culture medium to study the aluminium toxicity on chlorophyll fluorescence characteristics and physiological characteristics of the experimental set of four aluminium value, 0(control group),50mol.l-1,100mol.l-1,400mol.l-1 of ganfeng one chili pepper and super nine pepper , each set repeats three groups. the result showed that with the increasing of the concentration of aluminum processing,the root length and strains of 2 kinds of pepper are gradually decreased.the inhibition rate of ganfeng no.1 is higher than super no.9, showing that ganfeng no.1 is more vulnerable to al toxicity.in addition,the downtrend of 2 kinds of pepper root is more obvious than strains,showing that under the aluminum processing,the root system of pepper is more vulnerable.in addition,the chlorophyll fluorescence parameters,such as fm (maximum fluorescence), fv/fm( ratio of variable to maximum fluorescen) and others all decreased with the increasing concentration of al ,while the f0 ( initial fluorescence) was just in the opposite.the magnitude of changes in super no.9 were less than ganfeng no.1,showing that ganfeng no.1 is more vulnerable to al toxicity.key words:aluminum stress; pepper;physiological characteristics;physiological characteristics目录1 前言1.1课题背景1.1.1土壤中铝的存在形态1.1.2铝胁迫的形成 1.1.3铝胁迫对植物毒害表现1.1.4植物的抗铝能力1.2 研究发展概况1.2.1 国外发展概况1.2.2 国内发展概况2 材料与方法2.1 试验材料与处理2.2 试验设计与试验方法2.3 取样和测定方法2.3.1叶绿素含量的测定2.3.2叶绿素荧光参数的测定2.3.3植株地上部和地下部鲜重3结果分析3.1铝毒胁迫对2种辣椒生物量的影响3.2铝毒胁迫对辣椒叶片叶绿素含量的影响3.3 铝毒胁迫对辣椒叶片叶绿素荧光参数的影响3.3.1 初始荧光（fo) 3.3.2 最大荧光值(fm) 3.3.3 原初光能转化效率(fv/fm) 4 讨论与结论5 参考文献6 致谢 1. 前言1.1课题背景 环境和生态的问题已经引起人们极大的注意，近年来随着世界农业发展的重点向热带和亚热带转移，以及对酸性土壤的开发利用和保护，加之全球性酸性沉降带来的环境问题，使人们对酸性土壤地区的土壤铝化学、铝与植物生长对环境的冲击给予很大的关注。在我国，湖南、广西、广东、海南等十多个省区广泛分布的砖红壤、红壤、赤红壤属于典型的酸性土壤，ph值在4555之间，而在桂林灵川银杏黄化严重区ph低达32，这时大量铝溶解出来，导致土壤溶液和水体中铝离子浓度的提高，这就会增加铝的生物毒性，对陆地生物和水生生物都会造成很大的影响。很多文献表明在氢铝共全的体系中，一定量的铝离子是产生植物酸害的主要原因l3 ；至今为止，人们在铝元素的土壤科学、环境化学、地理分布、营养生理和毒害的防治等方面做了大量的研究工作，取得了很大的进展。1.1.1土壤中铝的存在形态土壤中铝的存在形态与土壤ph 密切相关: 当土壤ph为5.0 ph 100m/l，尤其是400m/l)处理的根系鲜重明显减少了很多,与对照相比表现出明显的毒害作用,继而抑制幼苗生长,使幼苗植株变得矮小,鲜重也随之降低。 铝对植物叶片叶绿素含量和光合速率的影响是铝对植物生长影响的重要生理原因。本研究结果表明，低浓度铝处理（50 mol.l-1）对2个辣椒品种叶片叶绿素含量影响并不明显，而高浓度铝处理（100mol.l-1，400 mol.l-1）使2个辣椒品种上述生理指标均显著下降（表二），这与应小芳和刘鹏（2005）研究大豆受铝胁迫时叶片叶绿素含量和光合速率显著降低的结果一致.由表二还可以看出，在高铝处理（400mol.l-1）下，赣丰一号的叶绿素a,b含量的下降程度均比超级九号大。我们知道叶绿素是光合作用过程中最重要的色素，在植物的光合作用中对光能的吸收、传递和转化起着极为重要的作用，其含量下降势必对光合速率产生显著影响进而影响植株的生长。这正应对了上述讨论：赣丰一号根系及茎叶鲜重下降的更快，对铝毒更为敏感。叶绿素荧光动力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收、传递、耗散、分配等方面具有独特的作用, 是衡量叶片光合功能强弱的快速、无损伤的有效检测技术。对荧光参数的研究表明, 随着铝胁迫的增加, f o逐渐增大, fm、f v/fm 下降, 且在400mol.l-1 的铝下有最大的f o, 最小的fm、f v/fm。表明此浓度下对辣椒叶片产生了明显的伤害, 光合电子的传递受到了限制, 最终导致植株光合作用减慢、植株生长受到影响。综上所述，2个辣椒品种中超级九号抗铝性较强，赣丰一号较敏感。低浓度的铝毒处理（50mol.l-1）不会抑制辣椒的生长，反而有利于辣椒的根系及茎叶的生长。但是中高的铝毒处理（100mol.l-1)则明显损伤了叶片叶绿素，影响了植株的光合作用，从而抑制植株的生长。5.参考文献： 1 刘强, 郑绍建, 林咸永.植物适应铝毒胁迫的生理及分子生理学机制j.应用生态学报, 2004, 15(9): 1641-1649.2 pineros ma, kochian l v. a patch - clamp study on the physiology of aluminum toxicity and aluminum tolerance in maize. dentification and characterization of al3+ - induced anion channels j. plant physiology, 2001, 125: 292-305.3 ryan p r, ditomaso j m, kochian l v. aluminum toxicity in roots: an investigation of spatial sensitivity and the role of theroot cap j. journal of experimental botany, 1993, 44: 437-446.4 blancaflor e b, jones d l, gilroy s. alterations in the cytoskeleton accompany aluminum - induced growth inhibition andmorphological changes in primary roots of maize j. plant physiology, 1998, 118: 159-172.5 sivaguru m, horst w j. the distal part of the transition zone is the most aluminum - sensitive apical root zone of maize j.plant physiology, 1998, 116: 155-163.6 zhang w h, rengel z, kuo j. determination of intracellular ca2+ in cells of intact wheat roots: loading of acetrxymethyl esterof fluo - 3 under low temperature j. plant journal, 1998, 15: 147-151.7 vazquez md, poschenrieder c, corrales i, et al. change in apoplastic aluminum during the initial growth response toaluminum by roots of a tolerant maize variety j. plant physiology, 1999, 119: 435-444.8 zhang w h, rengel z. aluminum induces an increase in cytoplasmic calcium in intact wheat root apical cells j. australianjournal of plant physiology, 1999, 26: 401-409.9 ahn s j, swaguru m, osawa h, et al. aluminum inhibits the h+- atpase activity by permanently altering the plasmamembrane surface potentials in squash roots j. plant physiology, 2001, 126: 1381-1390.10 ma q f, rengel z, kuo j. aluminum toxicity in rye (secale cereale): root growth and dynamics of cytoplasmic ca2+ in intactroot tips j. annals of botany, 2002, 89: 241-244.11 foy c d. plant adaptation to acid, aluminum - toxic soils j. communications in soil science and plant analysis, 1988, 19:959-987.12 rengel z. a review: uptake of aluminum by plant cells j. new phytologist, 1996, 134: 389-406.13 林世青, 许春晖, 张其德, 等.叶绿素荧光动力学在植物抗性生理学、生态学和农业现代化中的应用j.植物学通报, 1992,9(1): 1-16.14 morimula s, takahashi e, matsumoto h. association of aluminum with nuchei and inhibition of cell division in onion (alliumcepa)roots j. z pflanzenphysiol, 1978, 88: 395-401. 15刘鹏, 应小芳, 徐根娣. 辣椒对铝毒抗逆性的研究 j. 农业环境科学学报, 2004, 23( 4) : 649-652. 16 俞慧娜, 刘鹏, 徐根娣. 大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应 j . 中国油料作物学报