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几种室内观赏植物对甲醛的抗性与吸收能力研究

作　者: 刘栋
导　师: 史宝胜
学　校: 河北农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 甲醛胁迫抗性吸收能力外源ABA 蔗糖微核
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

现代居室装修导致室内甲醛污染日益严重,室内观赏植物因兼具美化和消除甲醛及苯污染的潜能而备受关注。本研究以室内常用且价格适中、生长良好、无病虫害的16种一年生盆栽观赏植物为试材,根据其对甲醛的抗逆性分为高、中、低三类;采用不同浓度甲醛处理,探究3种观赏植物的抗甲醛机制、吸收甲醛能力及两者之间的关系;通过外施ABA和蔗糖提高低抗植物的抗甲醛能力和吸收能力;同时,利用根尖微核技术进行甲醛监测的指示植物的筛选。该研究对培育甲醛高抗、高吸收植物和筛选甲醛指示植物具有重要的理论和现实意义。主要研究结果如下:1.根据甲醛胁迫后植物受伤害分级明确了16种供试植物的抗甲醛能力,抗性由强到弱依次为:鹅掌柴>吊兰、绿萝、常春藤、长寿花>万寿菊、一串红、鸭趾草、丽格海棠>百日草、吊竹梅、鸡冠花>蓝花鼠尾草、新几内亚凤仙>彩叶草、吸毒草。选择抗甲醛能力高、中、低的三种代表植物——绿萝、吊竹梅、吸毒草来研究抗甲醛机制。2.不同浓度甲醛胁迫下,绿萝、吊竹梅、吸毒草的受伤害程度有较大差异。以62.5 mg/m3的甲醛浓度处理5 d时,绿萝、吊竹梅、吸毒草伤害率分别达到3.27 %、15.72 %、86.38 %,差异性极显著(P<0.01);三种植物的伤害阀值也不同,绿萝为62.5 mg/m3的甲醛处理4 d,吊竹梅为12.5 mg/m3的甲醛处理3 d,吸毒草为12.5 mg/m3的甲醛处理1 d;在0.5、2.5 mg/m3甲醛处理下,3种观赏植物均未受害。甲醛处理对绿萝、吊竹梅和吸毒草叶片活性氧清除系统及有机渗透调节物质均产生影响:绿萝、吊竹梅、吸毒草的相对电导率和MDA含量随着甲醛胁迫的加重而增大;甲醛胁迫前期,三种观赏植物SOD酶活性和可溶性蛋白质含量,随甲醛浓度增加而呈上升趋势;随着胁迫时间延长,甲醛浓度为12.5 mg/m3和62.5 mg/m3的处理,其SOD酶活性和可溶性蛋白质含量呈现下降趋势。吊竹梅和吸毒草POD酶活性与SOD酶活性的变化趋势相似,绿萝POD酶活性总体呈先上升再下降的变化趋势,且随着甲醛浓度的增加而增大;3种观赏植物叶片可溶性糖含量的变化规律与可溶性蛋白质含量相似;随着甲醛浓度的增大,绿萝、吊竹梅、吸毒草叶片的甲醛脱氢酶活性均呈递增趋势。不同程度的甲醛胁迫处理,对绿萝、吊竹梅、吸毒草叶片荧光参数和光合能力产生了影响:低浓度和短时间甲醛处理提高了绿萝、吊竹梅、吸毒草的Fv/Fm和Y(II),降低了Y(NPQ),但在高浓度甲醛处理下,变化趋势相反。低浓度的甲醛胁迫提高植物的光合能力,高浓度的甲醛胁迫降低植物的光合能力。绿萝、吊竹梅和吸毒草分别在12.5、12.5、2.5 mg/m3的甲醛浓度下叶片光合能力得到了提高,但是随着甲醛胁迫强度的增加三种植物叶片光合能力均降低。3.在不同程度的甲醛胁迫下,绿萝、吊竹梅、吸毒草对甲醛表现出不同的吸收能力。在甲醛处理前期,3种植物对0.5、2.5、12.5、62.5 mg/m3甲醛浓度的吸收能力均较强,但是随着处理时间的延长绿萝、吊竹梅和吸毒草分别对0.5、12.5、62.5 mg/m3甲醛吸收效果最好。植物的抗性高低与吸收能力之间没有完全的相关性。4.外施ABA和蔗糖处理对提高吸毒草的抗性和吸收能力产生了不同的影响:外施2.5、12.5 mg/L ABA既能提高吸毒草抗甲醛能力,又能提高吸收甲醛能力,处理第3 d时, 2.5、12.5 mg/L ABA预处理植株分别比对照吸收甲醛量增加了3.02%、5.97%;外施0.4、2 g/L蔗糖虽然能在一定程度上提高植株的抗性,但是降低了吸毒草吸收甲醛的能力。以处理第3d为例,0.4、2、10、50 g/L蔗糖预处理植株分别比对照甲醛吸收量减少了3.15%、5.75%、9.07%、10.35%,其它处理的效果不显著。5.在不同浓度的甲醛处理下,6种水培观赏植物外观、根尖细胞微核和有丝分裂指数发生了不同的变化。彩叶草在0.326 mg/L甲醛处理下根尖微核率达到最高,并在32.6 mg/L甲醛胁迫下出现了萎蔫。因此,彩叶草可以作为甲醛监测植物。低浓度甲醛胁迫可促进植物根尖细胞微核率的升高,而高浓度甲醛使细胞微核率下降;一定浓度的甲醛胁迫可促进植株根尖有丝分裂指数的增加,而且不同植物种类所能忍耐的甲醛浓度不同。当甲醛浓度超过植物能忍耐的浓度范围,植株根尖有丝分裂指数会明显下降。在甲醛胁迫下,植物细胞核向外突出并延伸或者有丝分裂期间染色体片段的丢失与断裂是微核产生的主要原因。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-13
1 引言  13-18
  1.1 研究背景  13
  1.2 甲醛的来源、危害及污染现状  13-14
    1.2.1 甲醛的来源和危害  13
    1.2.2 甲醛的污染现状  13-14
  1.3 甲醛治理方法  14-15
  1.4 植物净化甲醛的国内外研究进展  15-17
    1.4.1 植物对甲醛的吸收能力  15
    1.4.2 植物净化甲醛的机制  15-16
    1.4.3 甲醛胁迫对植物抗性机制的影响  16
    1.4.4 甲醛的生物监测  16-17
  1.5 研究目的意义和主要研究内容  17-18
    1.5.1 研究目的意义  17
    1.5.2 研究的主要内容  17-18
2 不同观赏植物抗甲醛能力的分级筛选  18-21
  2.1 材料与方法  18-19
    2.1.1 试验材料  18
    2.1.2 试验装置  18
    2.1.3 甲醛释放源  18-19
    2.1.4 试验设计  19
    2.1.5 测定方法  19
  2.2 结果分析  19-20
    2.2.1 甲醛胁迫对观赏植物外部形态的影响  19
    2.2.2 抗甲醛能力分析  19-20
  2.3 讨论  20-21
3 甲醛胁迫下三种观赏植物的生理变化  21-34
  3.1 材料与方法  21-23
    3.1.1 试验材料  21
    3.1.2 试验设计  21
    3.1.3 测定方法  21-23
    3.1.4 数据分析  23
  3.2 结果与分析  23-31
    3.2.1 对外部形态的影响  23-24
    3.2.2 对干物质含量的影响  24-25
    3.2.3 对相对电导率的影响  25-26
    3.2.4 对SOD 酶活性的影响  26-27
    3.2.5 对POD 酶活性的影响  27-28
    3.2.6 对MDA 含量的影响  28
    3.2.7 对可溶性蛋白含量的影响  28-29
    3.2.8 对甲醛脱氢酶活性的影响  29-30
    3.2.9 对可溶性糖含量的影响  30-31
  3.3 讨论  31-34
4 甲醛胁迫下3 种观赏植物光合特性的变化  34-45
  4.1 材料与方法  34-35
    4.1.1 试验材料  34
    4.1.2 测定方法  34-35
  4.2 结果分析  35-43
    4.2.1 对叶片光合-光响应曲线的影响  35-37
    4.2.2 对叶片Fv/Fm 的影响  37-38
    4.2.3 对叶片Y(II)的影响  38-39
    4.2.4 对叶片Y(NPQ)的影响  39-40
    4.2.5 对叶片Y(NO)的影响  40-41
    4.2.6 对叶片qN 的影响  41-42
    4.2.7 对叶片qP 的影响  42-43
  4.3 讨论  43-45
5 甲醛胁迫下三种观赏植物吸收甲醛能力的变化  45-50
  5.1 材料与方法  45
    5.1.1 试验材料  45
    5.1.2 试验方法  45
  5.2 结果分析  45-48
    5.2.1 0.5 mg/m3 甲醛胁迫下的吸收能力比较  45-46
    5.2.2 2.5mg/m3 甲醛胁迫下的吸收能力比较  46
    5.2.3 12.5mg/m3 甲醛胁迫下的吸收能力比较  46-47
    5.2.4 62.5mg/m3 甲醛胁迫下的吸收能力比较  47-48
  5.3 讨论  48-50
6 甲醛胁迫下外施ABA 或蔗糖对吸毒草抗性和吸收能力的影响  50-60
  6.1 材料与方法  50
    6.1.1 试验材料  50
    6.1.2 试验设计  50
    6.1.3 测定方法  50
  6.2 结果分析  50-58
    6.2.1 外施ABA 或蔗糖对外部形态的影响  50-52
    6.2.2 外施ABA 或蔗糖对生理指标的影响  52-53
    6.2.3 外施ABA 或蔗糖对光合的影响  53-56
    6.2.4 外施ABA 或蔗糖对荧光参数的影响  56-57
    6.2.5 外施ABA 或蔗糖对吸收甲醛能力的影响  57-58
  6.3 讨论  58-60
7 甲醛胁迫对6 种观赏植物根尖微核和有丝分裂指数的影响  60-64
  7.1 材料与方法  60-61
    7.1.1 试验材料  60
    7.1.2 试验设计  60
    7.1.3 试验方法  60-61
  7.2 结果分析  61-63
    7.2.1 对外部形态的影响  61
    7.2.2 对根尖微核率的影响  61-62
    7.2.3 对根尖有丝分裂指数的影响  62
    7.2.4 甲醛胁迫下观赏植物根尖细胞核畸变及微核的形成的观测  62-63
  7.3 讨论  63-64
8 结论  64-66
  8.1 阐明了16 种观赏植物对甲醛的抗性能力大小  64
  8.2 明确了甲醛胁迫下3 种观赏植物的生理变化规律  64
  8.3 明确了甲醛胁迫下3 种观赏植物的光合特性变化规律  64
  8.4 阐明了3 种观赏植物对甲醛的吸收能力大小  64-65
  8.5 揭示了ABA 或蔗糖预处理吸毒草对甲醛的抗性和吸收能力的影响  65
  8.6 明确了甲醛胁迫下6 种水培观赏植物外观和根尖细胞微核和有丝分裂指数的变化规律  65-66
9 参考文献  66-75
附录1  75-77
附录2  77-82
附录3  82-84
附录4  84-86
附录5  86-88
硕士期间发表论文  88-89
作者简历  89-90
致谢  90-91

几种室内观赏植物对甲醛的抗性与吸收能力研究

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