不同營養(yǎng)條件下鋁與酚類物質(zhì)對杉木無性系苗若干生理生化過程的影響.pdf

1、杉木（Cunninghamia laceolata）是我國南方特有的速生用材林樹種，其地力退化、生產(chǎn)力銳減一直是制約林業(yè)生產(chǎn)的重大疑難問題。隨著大氣環(huán)境日益惡化，土壤酸化已成為人工杉木林地力衰退、更新困難的重要原因。土壤酸化的一個嚴重后果是土壤中鋁離子含量增大，對植物產(chǎn)生毒害作用。另外，杉木自毒作用所分泌的酚酸類物質(zhì)將進一步加劇土壤酸化，一方面可能會加深鋁毒對杉木的影響，另一方面，一定濃度的酚酸也可能與鋁螫合，降低Al的活度從而降低對植

2、物的毒害。鑒于此，本項目擬在原有研究工作的基礎(chǔ)上，利用已分離出的酚酸類物質(zhì)（鄰羥基苯甲酸）與活性鋁相結(jié)合，同時考慮不同營養(yǎng)條件，采用3因素5水平的二次旋轉(zhuǎn)回歸正交方法，人工模擬對杉木無性系進行逆境脅迫，測定其相對電導率，丙二醛含量，超氧化物歧化酶活性和葉綠素熒光動力學參數(shù)等若干生理生化指標并建立數(shù)學模型，以期為培育杉木耐鋁及酚酸類物質(zhì)植物品種提供理論依據(jù)和實驗基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果概括如下： 在杉木不同無性系的不同脅迫時期，各個生理

3、生化過程的回歸模型復(fù)相關(guān)系數(shù)F2的顯著性檢驗均達到顯著水平，說明試驗所建立的回歸方程與實際情況擬合較好，能夠反映不同脅迫時期中各生理生化指標與各試驗因素（自變量）之間的綜合關(guān)系。在本試驗條件下，可以用所建立的回歸模型預(yù)測或模擬各生理生化指標的變化。 1、復(fù)合脅迫對杉木不同無性系葉片相對電導率的影響 在脅迫不同時期，影響杉木不同無性系相對電導率的主要因素各不相同。對于無性系FS01，在脅迫三個時期，都存在營養(yǎng)條件的非線性作

4、用（X32）對相對電導率有顯著影響。另外還有活性鋁和鄰羥基苯甲酸的線性作用以及三個因子間的交互作用在不同脅迫時期分別對相對電導率產(chǎn)生不同影響。其中，活性鋁與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）以及鄰羥基苯甲酸與營養(yǎng)條件的交互作用（X2X3）在脅迫前期對相對電導率發(fā)揮了顯著影響，且該影響表現(xiàn)為物質(zhì)濃度高時相互增效，濃度低時相互拮抗；脅迫中期，活性鋁與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）以高濃度時相互拮抗，低濃度相互增效的方式對相對電導率產(chǎn)生顯著影響；

5、脅迫后期，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）對相對電導率發(fā)揮了顯著作用，該作用在物質(zhì)濃度高時表現(xiàn)為相互增效，濃度低時相互拮抗；對于無性系FS11，在不同脅迫時期對相對電導率有顯著影響的因素主要是三個因子的線性作用以及因子間的交互作用。其中，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）在脅迫前期對相對電導率表現(xiàn)為高濃度時相互增效，低濃度時相互拮抗，而在脅迫后期則剛好相反?；钚凿X與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）在脅迫中期顯著影響FS1

6、1的相對電導率，且該影響表現(xiàn)為高濃度時相互增效，低濃度時相互拮抗。 2、復(fù)合脅迫對杉木不同無性系葉片丙二醛（MDA）含量的影響 在脅迫不同時期，影響杉木不同無性系MDA含量的主要因素各不相同。對于無性系FS01，脅迫的三個時期中鋁濃度與酚酸濃度的交互作用（X1X2）對MDA含量都有顯著影響，但脅迫前期為正相關(guān)，脅迫中期和后期是負相關(guān)。三個因子的線性作用和非線性作用也在不同脅迫時期對MDA含量產(chǎn)生不同的顯著影響。其中，在脅

7、迫前期，存在活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）以及鄰羥基苯甲酸與營養(yǎng)條件的交互作用（X2X3）對FS01的MDA含量有顯著影響，且該影響都在物質(zhì)濃度高時相互增效，物質(zhì)濃度低時相互拮抗；在脅迫中期和后期，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）都以高濃度時相互拮抗，低濃度相互增效的方式對MDA含量產(chǎn)生顯著影響。對于無性系FS11，在脅迫前期，只有活性鋁與鄰羥基苯甲酸的線性作用（X1，X2）對MDA含量有顯著影響，隨著脅迫時間的延

8、長，顯著影響MDA含量的因素逐漸出現(xiàn)了三個因子的非線性作用，到了脅迫后期，還有鄰羥基苯甲酸與營養(yǎng)條件的交互作用（X2X3）也對MDA含量發(fā)揮顯著影響，該影響在鄰羥基苯甲酸濃度和營養(yǎng)條件水平較高時相互拮抗，較低時相互增效。 3、復(fù)合脅迫對杉木不同無性系葉片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響 影響杉木不同無性系SOD活性的主要因素在不同脅迫時期各不相同。對于無性系FS01，在脅迫前期和后期，都存在活性鋁濃度和鄰羥基苯甲酸濃度

9、的線性作用（X1，X2）以及活性鋁與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）對SOD活性有顯著影響，在脅迫中期，對SOD活性有顯著影響的則是三個因子的非線性作用（X12，X22，X32）?；钚凿X與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）在脅迫前期表現(xiàn)為高濃度時相互增效，低濃度時相互拮抗，在脅迫后期時則正好相反；對于無性系FS11，在脅迫前期和中期，對SOD活性有顯著影響的因素都是活性鋁和鄰羥基苯甲酸的非線性作用（X12，X22）。在脅迫后期，除了活性鋁的非

10、線性作用（X12）外，還有活性鋁和鄰羥基苯甲酸的線性作用（X1，X2）以及兩者間的交互作用（X1X2）對SOD活性有顯著影響，其中，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）在物質(zhì)濃度高時表現(xiàn)為相互拮抗，濃度低時表現(xiàn)為相互增效。 4、復(fù)合脅迫對杉木不同無性系葉片初始熒光值Fo的影響 影響杉木不同無性系初始熒光值Fo的主要因素在不同脅迫時期不盡相同。對于無性系FS01，在脅迫的不同時期，活性鋁的線性作用（X1）對Fo都有顯

11、著影響，除此之外，活性鋁的非線性作用（X12）、鄰羥基苯甲酸和營養(yǎng)條件的線性作用（X2，X3）以及因子間的交互作用也在不同脅迫時期對初始熒光值Fo發(fā)揮了不同的影響，其中，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）以及鄰羥基苯甲酸與營養(yǎng)條件的交互作用（X2X3）分別在脅迫中期和后期對Fo的變化產(chǎn)生顯著影響，且該影響都表現(xiàn)為高濃度時相互增效，低濃度時相互拮抗；對于無性系FS11，在脅迫三個時期，對Fo有顯著影響的因素都較少，分別包括活性鋁的

12、線性作用和非線性作用（X1，X12）、鄰羥基苯甲酸的線性作用（X2）以及活性鋁與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3），其中，活性鋁與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）在脅迫前期以高濃度時相互增效，低濃度時相互拮抗的形式對Fo產(chǎn)生顯著影響。 5、復(fù)合脅迫對杉木不同無性系葉片PSⅡ最大光化學效率Fv/Fm的影響 在脅迫不同時期，對杉木不同無性系PSⅡ最大光化學效率Fv/Fm有顯著影響的因素各不相同，但都包括活性鋁的線性作用（X1）。對

13、于FS01，活性鋁的非線性作用（X12）、鄰羥基苯甲酸的線性作用（X2）以及因子間的交互作用也在脅迫不同時期對Fv／Fm產(chǎn)生了不同的影響，其中，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）在脅迫中期對Fv／Fm有顯著影響，該影響在活性鋁與鄰羥基苯甲酸濃度高時相互拮抗，濃度低時相互增效?；钚凿X與營養(yǎng)條件的交互作用（X1X3）在脅迫后期時顯著影響Fv／Fm，但該影響則表現(xiàn)為高濃度時相互增效，低濃度時相互拮抗；對于無性系FS11，在脅迫三個時期

14、，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）都對Fv／Fm有顯著影響，并且在脅迫三個時期都表現(xiàn)為高濃度時相互拮抗，低濃度相互增效。脅迫前期，還有活性鋁的非線性作用（X12）也顯著影響Fv/Fm的變化，脅迫中期，三個因子的非線性作用都對。Fv/Fm有顯著影響。 6、復(fù)合脅迫對杉木不同無性系葉片實際光化學效率φPSⅡ的影響 在脅迫不同時期，影響杉木不同無性系實際光化學效率φPSⅡ的主要因素各不相同。對于無性系FS01，在脅迫

15、三個時期，活性鋁和鄰羥基苯甲酸的線性作用（X1、X2）對φPSⅡ都表現(xiàn)出顯著的負相關(guān)，另外活性鋁和營養(yǎng)條件的非線性作用（X12，X32）以及活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）也在不同脅迫時期對FS01的實際光化學效率φPSⅡ發(fā)揮了不同影響，其中，活性鋁與鄰羥基苯甲酸的交互作用（X1X2）在脅迫后期以高濃度時相互拮抗，低濃度時相互增效的形式對φPSⅡ產(chǎn)生顯著影響。對于無性系FS11，在脅迫三個時期對φPSⅡ都有顯著影響的因素包括活