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大豆铝锰互作关系及其生理机制的研究

作　者: 杨中宝
导　师: 杨振明
学　校: 吉林大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 大豆 Al/Mn互作氧化胁迫柠檬酸 pH值细胞壁果胶质
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

铝(Al)毒和锰(Mn)毒是酸性土壤上同时存在的限制作物生产的两大主要因素。Al的毒害作用位点主要是植物根系,而Mn毒害则主要表现于地上部。本研究以Al敏感大豆基因型吉林62为材料,对酸性条件下Al、Mn间的相互作用关系及其作用机理进行了较为系统的研究,主要结果如下:(1)高浓度Al降低了根、茎、叶中Mn的含量,减轻了地上部Mn毒害症状;高浓度的Mn增加了Al在根中的积累,加重了Al对根部的毒害程度。亚细胞水平研究表明,叶片细胞内的Mn主要分布在细胞壁中,Al降低了Mn在细胞壁和细胞器中的积累;根细胞内的Al主要积累在细胞壁中,Mn增加了细胞壁中Al的积累。(2)Al、Mn胁迫增加了叶片O2?—产生的速率、H2O2及MDA含量,提高了抗氧化保护酶系统SOD、APX、GPX等酶的活性;Al降低了高Mn胁迫诱导的O2?—的生成速率、H2O2及MDA含量的增加,降低了抗氧化保护酶SOD、APX、GPX活性的增加;Al、Mn共胁迫下抗氧化保护酶活性的变化仅是对外界胁迫反应的一种应激反应,并非Al减轻地上部Mn毒害的作用机理。(3)结合溶液pH值、外源柠檬酸以及La3+对Mn吸收运输的影响,表明Al、Mn通过竞争根细胞壁负电荷结合位点可能是Al影响Mn吸收运输,继而减轻Mn毒害的主要作用机制;Al、Mn互作下,根尖细胞壁果胶质含量的增加是Mn促进根系对Al的吸收,加重Al毒害作用的主要原因。

全文目录

内容提要  4-5
SUMMARY  5-10
引言  10-12
第一篇文献综述  12-26
  1 植物体内铝的吸收、运输及分布  13-17
    1.1 植物体内铝的吸收  13-14
    1.2 植物体内铝的运输  14-15
    1.3 植物体内铝的分布  15-17
  2 铝对植物的毒害  17-19
  3 植物体内锰的吸收、运输和分布  19-20
  4 植物的锰毒害  20-22
    4.1 植物锰毒害症状  20-21
    4.2 高锰胁迫对植物叶片光合作用的影响  21
    4.3 高锰胁迫诱导氧化胁迫  21-22
  5 抗氧化系统对植物高锰胁迫的响应  22-24
  6 铝、锰间的相互作用  24-26
第二篇研究内容  26-77
  第1章不同铝耐性大豆基因型的进一步筛选  26-33
    1.1 引言  26
    1.2 材料与方法  26-28
      1.2.1 植物材料  26-28
      1.2.2 植物培养  28
      1.2.3 根伸长量的测定  28
      1.2.4 根尖Al 含量的测定  28
      1.2.5 统计分析  28
    1.3 结果与分析  28-31
      1.3.1 大豆耐铝毒的基因型差异  28-30
      1.3.2 耐铝性鉴定  30-31
    1.4 讨论  31-32
    1.5 小结  32-33
  第2章大豆铝锰间的互作关系  33-51
    2.1 引言  33-34
    2.2 材料和方法  34-36
      2.2.1 植物材料  34
      2.2.2 植物培养与处理  34-35
      2.2.3 铝、锰含量的测定  35
      2.2.4 亚细胞提取  35
      2.2.5 叶绿素含量的测定  35-36
    2.3 结果与分析  36-47
      2.3.1 铝、锰胁迫对大豆生长的影响  36-40
      2.3.2 铝、锰胁迫对大豆根、茎、叶内Al、Mn 含量的影响  40-45
      2.3.3 铝、锰胁迫下大豆根和叶中铝、锰亚细胞分布  45-47
      2.3.4 铝、锰胁迫对大豆叶片叶绿素含量的影响  47
    2.4 讨论  47-50
      2.4.1 铝、锰胁迫对大豆生长及生理特性的影响  47-49
      2.4.2 大豆体内铝、锰的吸收、运输及亚细胞分布  49-50
    2.5 小结  50-51
  第3章大豆叶片抗氧化系统对铝锰胁迫的响应  51-59
    3.1 引言  51
    3.2 材料和方法  51-54
      3.2.1 植物培养和处理  51-52
      3.2.2 粗酶液的提取  52
      3.2.3 丙二醛（MDA）的测定  52
      3.2.4 超氧自由基（02·—）产生速率的测定  52-53
      3.2.5 过氧化氢（H202）含量的测定  53
      3.2.6 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定  53
      3.2.7 过氧化氢酶（CAT）活性的测定  53
      3.2.8 愈创木酚过氧化物酶（GPX）活性的测定  53
      3.2.9 抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定  53-54
    3.3 结果与分析  54-56
      3.3.1 铝、锰胁迫下叶片02·—产生速率、H202 和MDA 含量的变化  54-55
      3.3.2 铝、锰胁迫下大豆叶片抗氧化酶活性的变化  55-56
    3.4 讨论  56-58
    3.5 小结  58-59
  第4章大豆铝锰互作的生理机制  59-77
    4.1 引言  59
    4.2 材料和方法  59-62
      4.2.1 植物培养及处理  59-60
      4.2.2 溶液pH 值的测定  60
      4.2.3 细胞壁的提取  60-61
      4.2.4 铝、锰含量的测定  61
      4.2.5 根尖细胞壁中铝的分级解吸附  61
      4.2.6 根细胞壁果胶质含量测定  61-62
    4.3 结果与分析  62-73
      4.3.1 不同pH 值对锰吸收运输的影响  62-64
      4.3.2 外源柠檬酸（CIT）对锰吸收运输的影响  64-66
      4.3.3 镧（La~(3+)）对锰吸收运输的影响  66-69
      4.3.4 细胞壁吸附位点的竞争  69
      4.3.5 锰对根尖铝含量及细胞壁铝积累的影响  69-72
      4.3.6 铝、锰胁迫对根细胞壁果胶质含量的影响  72-73
    4.4 讨论  73-76
      4.4.1 铝对大豆锰毒害以及锰吸收运输影响的作用机理  73-75
      4.4.2 锰对大豆铝毒害以及铝吸收运输影响的作用机理  75-76
    4.5 小结  76-77
第三篇结论  77-78
参考文献  78-97
中文摘要  97-100
英文摘要  100-104
致谢  104-105
导师及作者简介  105-107
Curriculum Vitae  107-108

大豆铝锰互作关系及其生理机制的研究

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