草甘膦對(duì)大豆葉片生理和形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、抗草甘膦大豆作為一種現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它大大減少了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度和雜草控制成本。正因?yàn)槿绱耍谠试S種植抗草甘膦大豆的國(guó)家里，其種植面積逐年增加。雖然我國(guó)現(xiàn)階段不允許大面積種植抗草甘膦大豆，但是隨著我國(guó)對(duì)大豆需求的增加，加上科技的進(jìn)一步發(fā)展，相信在不久的將來(lái)，抗草甘膦大豆將會(huì)被鼓勵(lì)種植。因此應(yīng)該在未引入前對(duì)其進(jìn)行必要的了解和研究。黑龍江省作為我國(guó)大豆的主產(chǎn)區(qū)之一，就更有必要對(duì)抗草甘膦大豆在噴施草甘膦后，與當(dāng)?shù)貧夂虻倪m應(yīng)性進(jìn)行研究。此

2、研究，一方面為將來(lái)引入或培育抗草甘膦大豆起到一定的參考作用，另一方面為草甘膦的作用機(jī)理研究方面進(jìn)行一些探索。
　　 本研究以美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆及黑龍江省主栽大豆的品種之一東農(nóng)42為材料，首先對(duì)抗草甘膦大豆進(jìn)行分子鑒定，以確定其轉(zhuǎn)入的基因，然后對(duì)處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的抗草甘膦大豆 和東農(nóng)42噴施草甘膦，分別從生理和形態(tài)結(jié)構(gòu)兩方面來(lái)研究草甘膦對(duì)抗草甘膦大豆和普通大豆東農(nóng)42的不同作用。試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1.對(duì)啟動(dòng)子、終止子

3、以及特異的cp4-epsps進(jìn)行PCR得知，試驗(yàn)所用到的是轉(zhuǎn)cp4-epsps的抗草甘膦大豆。此轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)入的基因的表達(dá)產(chǎn)物對(duì)草甘膦不敏感，因此莽草酸途徑的代謝能夠繼續(xù)，正常的合成芳香族氨基酸。
　　 2.對(duì)葉片的葉綠素、丙二醛、莽草酸、蛋白質(zhì)、糖含量以及干重/鮮重的測(cè)定，結(jié)果表明草甘膦對(duì)東農(nóng)42的具有殺傷性，在一周內(nèi)使得葉片遭到毀滅性的傷害：它可以降低葉綠素含量；使丙二醛含量劇增；使可溶性蛋白含量下降；莽草酸積累；使可溶性糖

4、和蔗糖含量升高；淀粉含量下降；干重/鮮重比值持續(xù)增加。在對(duì)東農(nóng)42的局部噴藥試驗(yàn)中，在噴施草甘膦后的葉片和相鄰的下片葉莽草酸積累明顯。噴施草甘膦的莢，相鄰莢以及相鄰的上片葉雖然有莽草酸積累，但并不明顯。此外莽草酸的積累量與噴施草甘膦的量有很大的關(guān)系，劑量越大，莽草酸積累越多。而在結(jié)莢期與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期相比較，大豆葉片對(duì)草甘膦的敏感程度明顯下降，莽草酸積累減少。
　　 而抗草甘膦大豆，在噴施草甘膦后，丙二醛和莽草酸的含量幾乎沒(méi)變化；而

5、葉綠素，可溶性蛋白和淀粉的含量，以及干重/鮮重的變化，都呈現(xiàn)出一個(gè)先下降，而后恢復(fù)的趨勢(shì)；而可溶性糖則表現(xiàn)為先積累，后減少恢復(fù)的過(guò)程。抗草甘膦大豆在噴藥后，開(kāi)始恢復(fù)的時(shí)間不同：葉綠素需要2周左右；可溶性蛋白，淀粉粒以及可溶性糖，則只在噴藥后第1～2天急劇下降，到第2～ 3天就開(kāi)始恢復(fù)了，干重比鮮重的恢復(fù)到第4天開(kāi)始恢復(fù)。進(jìn)行2次噴藥的抗草甘膦大豆，上述生理指標(biāo)的變化趨勢(shì)與1次噴藥相仿，也是先變化，而后恢復(fù)的過(guò)程。但抗草甘膦大豆在收獲時(shí)的

6、百粒重則是未噴藥的>1次噴藥的>2次噴藥的。
　　 3.對(duì)噴施草甘膦后的東農(nóng)42和抗草甘膦大豆的形態(tài)結(jié)構(gòu)比較發(fā)現(xiàn)，東農(nóng)42在噴施草甘膦后變化非常明顯：葉片逐漸變黃；細(xì)胞排列紊亂；表皮細(xì)胞，氣孔，腺體都隨著天數(shù)的增加變形程度加大；葉綠體內(nèi)產(chǎn)生嗜鋨顆粒；片層結(jié)構(gòu)變得稀薄；淀粉粒減少；直到葉綠體變形并裂解；出現(xiàn)大面積的質(zhì)壁分離，細(xì)胞膜脫落細(xì)胞壁；細(xì)胞瓦解。
　　 而抗草甘膦大豆在噴施草甘膦后與東農(nóng)42有明顯不同，其葉片一直保持

7、綠色；細(xì)胞排列整齊；葉片表面的表皮細(xì)胞，氣孔，腺體，都在噴施草甘膦后有一定的變形，到噴施后3～5天開(kāi)始逐漸恢復(fù)；葉肉細(xì)胞的液泡，葉綠體，葉綠體片層，淀粉粒等都是先出現(xiàn)一定程度的變化，而后恢復(fù)；而葉肉細(xì)胞和表皮細(xì)胞中都有嗜鋨顆粒的出現(xiàn)，表現(xiàn)為先增多，后減少，大約1周后消失。其中在噴藥后第1天時(shí)，在葉綠體內(nèi)部出現(xiàn)一空泡，而后消失；在表皮細(xì)胞的貼壁部分在噴藥后向內(nèi)部突起，這種突起現(xiàn)象的消失大約需要1周左右。
　　 此外通過(guò)對(duì)葉片表皮的