术作业。马婷婷。
生物技术一班。
硫酸胁迫对黄豆幼苗的部分生理指标的影响。
组员:马婷婷渠畅张媛邹慧芳。
摘要:采用盆栽法,研究了不同ph值.35、去离子水)的模拟硫酸型酸雨胁迫对黄豆幼苗叶绿素、sod活性、mad含量以及相对电导率四种生理指标的影响。
结果表明:在模拟酸雨胁迫下,幼苗的叶绿素含量、mad含量、相对电导率总体上都随着ph值的升高而增多,而sod酶的活性则在ph=3.28处最大,然后是ph=1.
67、ck,最小的是ph=5.35。表明酸雨诱导了活性氧生成,使抗氧化物酶系统失调,造成活性氧产生和清除之间的不平衡,从而加速膜脂过氧化作用,使mad含量急剧上升,破坏膜通透性。
而叶绿素含量随ph值的升高而升高可能是由于在酸胁迫的过程中黄豆幼苗体内启动了自我保护的机制,叶绿素含量的升高就是一种表现。
关键词:黄豆硫酸型酸雨胁迫叶绿素含量丙二醛含量超氧化物歧化酶。
key words:soybeansulfate type acid rainstresschlmad sod
酸雨是大气中的酸性物质在特定的气象条件下形成的酸性降水(ph值<5.6)这主要是由于工业生产排放这主要是由于工业生产排放到大气中的硫氧化物(so2约占60 %)氮氧化物(nox约占21 %~23 %)氯化物(hcl约占10 %~12 %)二氧化碳(co2)等酸性气体所造成的。2023年联合国在斯德哥尔摩召开的人类环境会议上,第一次把酸雨作为国际性问题提出,控制酸雨和全球酸性化是可持续发展进程中必须解决的一个重大环境问题。
我国已继欧洲和北美之后,成为世界第三大酸雨区。至今,已形成4个明显的污染区:一是西南酸雨区,二是湘赣浙酸雨区,三是厦门、福州的东南污染区,四是以青岛为中心的污染区。
酸雨胁迫对植物的生长发育会产生严重的不利影响,导致植物膜系统损伤,引起生理代谢紊乱,主要表现为叶片膜脂过氧化加剧,膜透性增加,叶绿素含量降低,呼吸代谢加强,蒸腾强度下降,植物可利用营养元素减少等。材料与方法。
1.1试验材料试验于东北林业大学逸夫楼进行,以11盆盆栽的大豆为研究材料,选取长势相同,株数一样的大豆为一组。共分为四组,t1组3盆(ph1.
67)t2组3盆(ph3.28)t3组2盆(ph5.25)ck(自来水)3盆。
1.2用浓度为98%的浓硫酸为母液,然后用自来水稀释成四个不同的预定的ph。用酸度计进行测定。
1.3试验设计11盆盆栽大豆放于实验楼内大厅处正对于窗口的木板上,使其每天接受足够的阳光照射,并且避免天然降水对试验的影响,每天对其定时浇水,待其涨到生长稳定并各组长势相同后,开始试验。试验设计3个ph梯度ph1.
67、ph3.28、ph5.25、和ck(自来水)。
共历时十天,试验期间每隔一天浇一次,一次200ml。用喷壶喷洒于整个植株的叶片和根。4次喷洒后,再待其生长两天后,选取各组植株涨势位置大致相同的叶片进行各项生理指标的测定。
1.4测定指标与方法丙二醛(mda)含量采用硫代巴比妥酸(tba)法;超氧化物歧化酶(sod)活性采用氮蓝四唑(nbt)法进行测定;相对电导率使用电导仪法测定;叶绿素的含量使用提取的叶绿素在663nm,645nm下的吸光度进行计算。结果与分析。
2.1硫酸型酸雨胁迫对大豆叶片mad含量的影响。
植物衰老或在逆境胁迫下,活性氧代谢失调是引起细胞伤害的主要原因。mda是膜质过氧化过程的产物,反过来又会加剧膜的损伤。由图可看出在酸雨胁迫下,随着ph值的不断降低,四组植株的mad含量总体上呈上升的趋势,且在ph1.
67时mad含量远比其他组高出很多,说明在酸度很强的酸雨胁迫下,植株叶片细胞膜的膜脂急剧的加速过氧化,破坏细胞膜通透性,严重影响植株的正常生长,ph5.25时mad含量次之,ph3.28时mad含量与对照组的相差不大,说明ph3.
28时较适宜植株生长或对植株的正常生长影响不大。
mda含量/μmol·l-1
ph1.67
ph3.28
ph梯度。ph5.25
ck2.2硫酸型酸雨胁迫下对大豆叶片sod活性的影响。
sod是生物体内的一种重要的活性氧化清除酶,在消除超氧化物自由基、减轻脂质过氧化作用和膜伤害方面起着重要的作用。从下图可以看出,在ph=3.28
时的sod活性最高,1.67的次之。ph=5.
25时,sod活性与对照组的相差不大,说明在较高的酸雨胁迫下,叶片细胞内产生了较多的o2-,诱导了sod酶活性的增加,提高了自身清除o2-的能力,并且在ph=3.28时植株的长势也是最好的。
ph1.67
ph3.28
ph梯度。ph5.25
cksod活性。
2.3硫酸型酸雨胁迫对大豆幼苗叶片相对电导率的影响。
从下图可以看出在ph=1.67时的相对电导率最高,3.28时的最低,当ph=5.
25时和对照组的相对电导率测量值相差不大。这是由于植物在受到外界环境胁迫时,由于细胞膜氧化而被破坏,导致膜透性增强,细胞内电解质外渗,因此,破坏程度高的质膜,其电解质外渗相对严重,即电导率升高较大,这也与mad含量随ph变化的结果相符。
ph1.67
ph3.28
ph梯度。ph5.25
ck相对电导率μs/cm
2.4硫酸型酸雨胁迫对大豆幼苗叶片叶绿素含量的影响。
叶绿素在光合作用中对光能的吸收、传递及光化学反应起着非常重要的作用。当植物处于逆境胁迫或衰老过程时,叶绿素合成受到抑制,严重时还会加快原有叶绿素的降解。从图可以看出叶片的叶绿素含量随着ph的降低而不断升高,这与前人的实验结果不相符,这可能是由于在实验过程中在对叶片取样时没有严格按照每组的叶片大小应相一致有关,并且测量相对电导率的试验仪器也不太好。
最终导致了实验结果的不正确。
叶绿素含量mg/g
ph1.67
ph3.28
ph梯度。ph5.35ck讨论。
研究结果表明酸雨对植株的正常生长有着严重的影响,不同酸度值的酸雨对植株的影响也有很大的不同,但在适宜的酸胁迫可刺激植物的生长,比如在ph=3.28时,植株叶片的sod活性是最高的,而mad含量和相对电导率则是在三个实验组中是最低的,在ph=5.25下,测得的植株叶片的sod活性、相对电导率、mad含量都与对照组的测量值相差不大,说明此ph梯度对植株的正常生长影响不大,而在酸度最大的ph=1.
67下,植株在第一次喷洒此酸液后的一天,叶片开始出现黄色的伤斑,并在喷洒三次后,大部分的叶片完全的枯黄,植株严重的失水,并且植株叶片的细胞膜膜脂过氧化严重,细胞膜被破坏的程度很大,导致此组叶片的mad含量和相对电导率远比其他组高出很多,并且sod的活性最小。
参考文献。1模拟酸雨对草坪草若干生理指标的影响。
2模拟酸雨对乐东拟单性木兰幼苗部分生理指标的影响3模拟酸雨对东北地区农作物生长、生理及品质的影响4逆境胁迫对植物生理生化指标的影响5土壤ph值对盆栽大豆幼苗的影响。
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