李屬彩葉樹(shù)種耐SO-,2-機(jī)制研究.pdf

1、以盆栽2年生紫葉李(Prunus cerasifera vat atropupurea)、紫葉矮櫻(Prunus×cistenena‘pissardii’)、黑桿櫻李(Prunus wrasifers‘nigra’)及美人梅(Prunus×bliriana‘Meirenmei’)為試材，采用簡(jiǎn)易靜態(tài)熏氣系統(tǒng)，詳細(xì)研究了不同濃度SO2處理、17.1mg.m-3 SO2持續(xù)處理以及外源NO對(duì)SO2處理下李屬彩葉樹(shù)種形態(tài)解剖構(gòu)造和生理特性的影

2、響，旨在闡明李屬彩葉樹(shù)種耐SO2污染機(jī)制，對(duì)豐富植物耐SO2研究的理論、科學(xué)評(píng)價(jià)植物抗SO2污染能力以及指導(dǎo)園林綠化科學(xué)選擇樹(shù)種等具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。研究結(jié)果如下: 1.采用模糊數(shù)學(xué)隸屬度公式對(duì)葉片膜透性， MDA、脯氨酸和可溶性蛋白、POD、SOD和CAT、pH、吸硫量等指標(biāo)的測(cè)定值進(jìn)行轉(zhuǎn)換并進(jìn)行相關(guān)分析，得出4樹(shù)種耐SO2能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)樽先~李、黑桿櫻李、美人梅、紫葉矮櫻。 2.不同濃度SO2處理下，紫葉李和

3、紫葉矮櫻葉片可見(jiàn)傷害癥狀表現(xiàn)不同，以SO2濃度17.1mg.m-3為例，紫葉李只有葉片背面邊緣產(chǎn)生輕微的退色斑，而紫葉矮櫻葉片正面和背面均有大面積明顯的退色斑，且葉片背面?zhèn)鄹鼑?yán)重。 3.不同濃度SO2處理對(duì)紫葉李和紫葉矮櫻葉片、柵欄組織、海綿組織厚度產(chǎn)生影響，兩樹(shù)種葉片CTR隨處理濃度的增加表現(xiàn)為先增加后降低的變化，而SR呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，但兩樹(shù)種變化的幅度不同，在11.4mg.m-3處理下紫葉李CTR比對(duì)照提高4.9

4、％、SR比對(duì)照降低6.5％而紫葉矮櫻CTR比對(duì)照降低了0.9％、SR比對(duì)照增加7.6％， 22.8mg.m-3處理紫葉矮櫻葉片下表皮幾乎全部瓦解，海綿細(xì)胞輪廓模糊，而紫葉李葉片的下表皮細(xì)胞僅有小部分瓦解。 4.不同濃度和不同時(shí)間SO2處理對(duì)紫葉李和紫葉矮櫻葉片活性氧清除系統(tǒng)及有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)均產(chǎn)生影響:細(xì)胞傷害指標(biāo)相關(guān)分析表明兩樹(shù)種O2產(chǎn)生速率、MDA、H2O2含量與相對(duì)電導(dǎo)率呈顯著或極顯著正相關(guān)，紫葉李相關(guān)系數(shù)分別為0.531

5、*、0.784**、0.572*，紫葉矮櫻相關(guān)系數(shù)分別為0.663**、0.912**、0.609*；隨SO2處理濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，兩樹(shù)種膜透性和MDA含量均逐漸增加，紫葉李葉片O2-產(chǎn)生速率和H2O2含量為先降低后升高，而紫葉矮櫻逐漸增加；且紫葉矮櫻增加幅度大于紫葉李。 隨SO2處理濃度增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，兩樹(shù)種保護(hù)酶SOD、CAT、APX、DHAR、GR、GST、GPX酶活性和抗氧化劑GSH、DHASA、Car、

6、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)Pro含量均為先增加后降低的變化趨勢(shì)，而POD、可溶性蛋白和可溶性糖逐漸增加；兩樹(shù)種GSSG先降低后增加，紫葉李還原型AsA含量呈先增加后降低而紫葉矮櫻為逐漸降低的變化。紫葉李膜透性與POD、APX、GST、GSSG、Pro、可溶性蛋白呈極顯著相關(guān)，紫葉矮櫻膜透性與保護(hù)酶POD、APX、DHAR、GPX、GST及抗氧化劑ASA、DHASA、 GSH、GSSG、CAR和Pro呈顯著或極顯著相關(guān)。 5.SO2處理對(duì)紫葉李

7、和紫葉矮櫻葉片內(nèi)源激素含量和種類產(chǎn)生影響:紫葉李和紫葉矮櫻葉片內(nèi)源ABA、IAA、GA、ZT和DHZR含量隨SO2處理濃度的增加或處理時(shí)間的延長(zhǎng)均呈先增加后逐漸減少的變化趨勢(shì)。當(dāng)處理濃度大于等于17.1mg.m-3時(shí)和處理時(shí)間大于等于8d時(shí)紫葉李葉片ZR被誘導(dǎo)產(chǎn)生，而紫葉矮櫻葉片中未檢測(cè)到ZR。 6.SO2處理對(duì)紫葉李和紫葉矮櫻葉片色澤及相關(guān)酶產(chǎn)生影響: 本研究采用測(cè)定色素含量和色差儀測(cè)量?jī)煞N方法對(duì)SO2處理下兩樹(shù)種葉色

8、變化進(jìn)行度量，SO2處理使葉片中葉綠素、類胡蘿卜素(Car)、花青苷和總酚含量發(fā)生變化，從而使兩樹(shù)種葉片的色度值產(chǎn)生變化，隨處理濃度的升高紫葉李和紫葉矮櫻葉片的L*、、b*、C*均為先增加后降低的變化趨勢(shì):紫葉李葉片a*呈先增加后降低的變化，而紫葉矮櫻葉片a*呈現(xiàn)逐漸降低的變化趨勢(shì)。色素含量和色度值的相關(guān)分析表明，花青苷是決定紫葉李葉片色澤的主要物質(zhì)，而決定紫葉矮櫻葉片色澤的主要物質(zhì)為花青苷和類胡蘿卜素。 隨SO2處理濃度的增加

9、和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，紫葉李和紫葉矮櫻葉片UFGT酶活性呈先增加后降低的變化:兩樹(shù)種PAL、CHI、PPO酶活性變化不同，紫葉李呈先增加后降低的變化而紫葉矮櫻呈逐漸降低的變化趨勢(shì)；紫葉李PPO、UFGT酶活性在所有處理中均高于紫葉矮櫻，而CHI、PAL酶活性低于紫葉矮櫻。通過(guò)相關(guān)分析表明PAL，LFGT、內(nèi)源激素及可溶性糖含量對(duì)葉片色澤均有直接或間接的影響。 7.SO2處理對(duì)紫葉李和紫葉矮櫻葉片的光合特性產(chǎn)生影響:不同濃度和不同時(shí)間

10、的SO2處理使兩樹(shù)種Pn與Ci變化方向相同且Ls與其變化方向相反，表明SOz處理下光合速率的下降主要是由于氣孔導(dǎo)度的降低引起的。低濃度和短時(shí)間的SO2熏氣處理使兩樹(shù)種葉片的Fv/Fm值和Fv/Fo值升高，在高濃度下，葉片的Fv/Fm值和Fv/Fo值都顯著降低。隨處理濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，紫葉李qp值降低而∝值上升，紫葉矮櫻葉片qp和q ∝值均降低。紫葉李可以在保持較高的光合速率和PSⅡ線性電子傳遞效率的同時(shí)，維持一定的光呼吸和熱耗

11、散能力，是一種能有效抵御脅迫因子傷害，同時(shí)還能兼顧自身生長(zhǎng)的主動(dòng)適應(yīng)方式。 8.外源NO處理可以提高紫葉李和紫葉矮櫻對(duì)SO2污染的抵抗能力:外源NO通過(guò)不同程度的提高植株體內(nèi)的保護(hù)酶活性、抗氧化劑、有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及內(nèi)源激素含量清除體內(nèi)過(guò)量自由基，使葉片結(jié)構(gòu)、色澤保持完好，使光合速率和PSⅡ電子傳遞效率提高，抑制SO2對(duì)兩樹(shù)種的傷害，促進(jìn)兩樹(shù)種新稍和葉片的生長(zhǎng)，提高植株抗性。兩樹(shù)種比較，由于紫葉矮櫻傷害較重，外源NO對(duì)紫葉矮櫻傷