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Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参生长的影响
作 者: 张丽娜
导 师: 张亚玉
学 校: 中国农业科学院
专 业: 药用植物资源学
关键词: Fe2+胁迫 Mn2+胁迫 西洋参 生理特征 元素吸收及分配 皂苷
分类号: S567.53
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
铁和锰是植物生长发育所必需的微量营养元素,它们在植物的生理代谢过程中发挥着重要的作用。但是若过量会对植物生长发育产生一定的影响。本研究以2年生西洋参为试验材料,以土壤为基质外施FeSO4和MnSO4进行盆栽试验,分别设置了5个Fe2+和Mn2+浓度梯度,探讨Fe2+和Mn2+胁迫对西洋参生长的影响,为西洋参的规范化栽培提供理论依据。本研究取得的主要结果如下:1. Fe2+和Mn2+胁迫直接影响西洋参的生理代谢Fe2+胁迫降低了西洋参的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量,其含量与Fe2+供应水平呈现较高的相关性,相关系数分别为0.966、0.9732和0.9547。在Mn2+胁迫下西洋参的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量表现为先降低后升高,Mn3处理时含量最高,类胡萝卜素与Mn2+供应水平具有较高相关性,相关系数为0.9462。Fe2+胁迫促使POD活性的升高,低浓度Fe2+促进CAT活性升高,高浓度Fe2+抑制CAT活性;低浓度Mn2+使得西洋参体内的CAT和POD活性升高,高浓度Mn2+抑制CAT活性;POD活性与Fe2+和Mn2+供应水平呈现较高的相关性,相关系数分别为0.9156和0.9802。脯氨酸含量随Fe2+浓度增加表现为先升高后降低,Mn2+胁迫促进脯氨酸含量增加。脯氨酸与Mn2+供应水平呈现较高的相关性,相关系数为0.9844。Fe2+胁迫促使MDA含量增加,随Mn2+浓度的增加MDA含量表现为先升高后降低。MDA含量与Fe2+供应水平有较高的相关性,相关系数为0.9121。2. Fe2+和Mn2+胁迫造成了西洋参体内矿质营养元素的代谢紊乱Fe2+和Mn2+胁迫影响了西洋参矿质营养元素Fe、Mn、Cu、Zn的吸收和分配,导致这些营养元素的不足或营养失衡,扰乱了西洋参正常的生理代谢,进而影响西洋参的生长。Fe4处理下,地上部分Fe和Zn含量、根部Mn、Cu和Zn含量最低,分别低于对照38.18%、16.41%、27.87%、23.18%和8.80%;根部Fe含量、地上部Cu含量最高,分别高于对照31.93%和344.98%。Mn4处理下,根部Mn含量和地上部Cu含量最高,分别高于对照88.92%和168.19%;根部Fe、Cu、Zn含量和地上部分Zn含量最低,分别低于对照33.04%、41.17%、27.08%和59.80%。3. Fe2+和Mn2+胁迫影响了西洋参皂苷含量Fe2+和Mn2+胁迫对各单体皂苷产生不同程度的影响,降低了总皂苷的含量。皂苷总量随Fe2+和Mn2+处理浓度的升高呈下降趋势,对照的含量最高,为32.021mgg,Fe4和Mn4处理时最低,为26.579mgg和27.502mgg,分别低于对照17.00%和18.77%,各处理与对照差异显著(P<0.05)。4. Fe2+和Mn2+胁迫对西洋参的叶片和根部会造成一定的影响Fe2+胁迫对西洋参叶片、根部以及根部显微结构都会产生损伤,且随浓度的增加损伤加重。Mn2+胁迫对西洋参叶片产生损伤,低浓度的Mn2+促进根部的增粗和须根的生成,高浓度的Mn2+抑制根部的生长。Fe2+和Mn2+胁迫影响了西洋参的体内代谢,光合色素合成受到影响、体内抗氧化酶系统、渗透调节物质协同作用减缓胁迫造成的影响,Fe2+和Mn2+最终导致叶片和根部受损,矿质元素代谢紊乱,进而影响西洋参皂苷的合成。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-15 第一章 引言 15-26 1.1 西洋参概述 15-16 1.2 土壤中的铁及铁素研究进展 16-19 1.2.1 土壤中的铁 16-17 1.2.2 植物对铁的吸收及运输 17 1.2.3 铁的生理作用 17-18 1.2.4 高铁胁迫对植物生长的影响 18-19 1.3 土壤中的锰及锰素研究进展 19-22 1.3.1 土壤中的锰 19-20 1.3.2 植物对锰的吸收和运输 20 1.3.3 锰的生理作用 20-21 1.3.4 锰的毒害作用 21-22 1.4 逆境胁迫对植物生长的影响 22-25 1.4.1 逆境胁迫对光合色素的影响 22 1.4.2 逆境胁迫对保护酶系统的影响 22-23 1.4.3 逆境胁迫对脯氨酸的影响 23-24 1.4.4 逆境胁迫对 MDA 的影响 24 1.4.5 逆境胁迫对元素吸收的影响 24-25 1.5 研究目的及意义 25-26 第二章 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参生理特征的影响 26-35 2.1 材料与方法 26-29 2.1.1 材料 26 2.1.2 试验设计 26 2.1.3 样品采集 26 2.1.4 测定方法 26-29 2.1.5 试验仪器与试剂 29 2.2 结果与分析 29-33 2.2.1 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参叶片光合色素的影响 29-30 2.2.2 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参 POD、CAT 活性的影响 30-32 2.2.3 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参脯氨酸、MDA 含量的影响 32-33 2.3 讨论 33-34 2.4 小结 34-35 第三章 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参元素吸收及分配的影响 35-42 3.1 材料与方法 35 3.1.1 材料与试验设计 35 3.1.2 样品采集 35 3.1.3 试验方法 35 3.1.4 试验仪器及试剂 35 3.1.5 数据处理及分析方法 35 3.2 结果与分析 35-41 3.3 讨论 41 3.4 小结 41-42 第四章 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参皂苷含量的影响 42-45 4.1 材料与方法 42 4.1.1 材料与试验设计 42 4.1.2 试验方法 42 4.1.3 主要试验仪器及试剂 42 4.2 结果与分析 42-44 4.3 讨论 44 4.4 小结 44-45 第五章 Fe~(2+)、Mn~(2+)胁迫对西洋参形态及根部显微结构的影响 45-49 5.1 材料与方法 45-46 5.1.1 材料与试验设计 45 5.1.2 试验方法 45 5.1.3 试验仪器与试剂 45-46 5.2 结果与分析 46-47 5.3 讨论 47-48 5.4 小结 48-49 第六章 全文结论 49-50 参考文献 50-56 致谢 56-57 作者简历 57
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 药用作物 > 喜阴药物 > 其他
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