接种丛枝菌根真菌对海州香薷耐受铜胁迫的影响及机制

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1、本项工作得到浙江省自然科学基金项El(LYl2C03002)经费资助。硕士学位论文接种丛枝菌根真菌对海州香薷耐受铜胁迫的影响及机制硕士研究生：李月灵导师：金则新教授郭水良教授上海师范大学生命与环境科学学院二零一四年四月SupposedbytheNatureScienceFoundationofZhejiangprovince(LYl2C03002)．MasterDissertationEffectsofarbuscularmycorrhizalfungioncoppertoleranceofEIsholtziasplen

2、densanditsmechanismsYuelingLiSupervisor：Prof．ZexinJinProf．ShuiliangGuoCollegeofLife&EnvironmentSciencesShanghaiNormalUniversityApr．2014论文题目：接种丛枝菌根真菌对海州香薷耐受铜胁迫的影响及机制学科专业：植物学学位申请人：李月灵指导老师：金则新郭水良摘要丛枝菌根真菌(AMF)广泛分布于重金属污染土壤中，探讨AMF对提高植物耐受重金属胁迫的影响及机制，以期为重金属污染地区的植物修复提供科学依

3、据。采用LI．6400便携式光合作用系统，于2013年8月上旬(营养生长期)、10中旬(开花期)、12月上旬(果熟期)的晴朗天气，以盆栽试验对无铜(Cu)污染区海州香薷(Elsholtziasplendens)的光合生理特性及叶绿素荧光参数进行测定。本实验设一个对照(CK)和3个处理：Cu胁迫处理，接种AMF处理，Cu胁迫与AMF交互处理。同时利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、WinRhizo根系分析系统、LeicaL2立体显微镜及摄像系统等技术，对海州香薷体内Cu含量、菌根侵染率、矿质元素吸收以及开花物候等方面

4、进行分析，探讨接种AMF对海州香薷耐受Cu胁迫的影响及机制。主要结果如下：1．铜胁迫下接种AMF对海州香薷生长及生物量分配的影响Cu胁迫下海州香薷株高、基径、分枝数、根总表面积、根总体积、生物量均显著低于对照；与Cu胁迫相比，接种AMF能显著缓解Cu胁迫对海州香薷生长的抑制作用，使植株的株高、基径、生物量显著提高。营养生长期，接种AMF使Cu胁迫下植株根系的平均直径、总表面积、总体积、总长、根冠比显著提高，而比根长显著减小。开花期，Cu胁迫下接种AMF显著提高了植株的比叶面积，而根冠比则显著降低。表明AMF能有效调节生物

5、量在地上和地下部分的分配来响应外界环境变化，从而增强海州香薷耐受Cu能力。2．铜胁迫下接种AMF对海州香薷铜积累及矿质元素吸收的影响Cu胁迫下，各时期接种AMF均显著降低了植株体内不同器官Cu含量，尤其是地上部分Cu含量下降明显，植物体内Cu含量大d,Jl顷序为：根>茎>叶。Cu胁迫处理对植株不同器官中S、K、Mg、Ca影响显著。营养生长期，Cu胁迫下接种AMF使叶片中Mg含量、茎中S、K含量分别显著增加了26．7％、28．2％、63．7％。开花期，与Cu胁迫相比，胁迫下接种AMF显著提高了茎、叶中K含量、根中Ca、K含

6、量，分别增加了24．5％、45．2％、17．9％、65．5％。果熟期，接种AMF使胁迫下植株叶、根中的K含量显著提高了53．6％、92．8％。表明AMF可促进海州香薷对K、Ca、Mg等矿质营养的吸收，阻隔Cu向根系及地上部分的转运，缓解Cu胁迫引起的毒害和营养亏缺，从而提高海州香薷耐受Cu胁迫的能力。3．铜胁迫下接种AMF对海州香薷光合生理特性的影响在营养生长期、开花期、果熟期，各处理海州香薷净光合速率(P。)日变化均呈“单峰”曲线。营养生长期植株的日均R值最高，开花期次之，果熟期最小，这与海州香薷的生长节律相符。Cu胁

7、迫下营养生长期和果熟期海州香薷的日均尸。下降主要是由非气孔限制因素引起的，而开花期则为气孔限制因素。在营养生长期和果熟期，接种AMF显著提高Cu胁迫下海州香薷的日均Pn，而日均气孔导度(G。)、日均胞间C02浓度(Ci)显著降低。Cu胁迫下，接种AMF可通过提高营养生长期植株的最大净光合速率(Pnm。。)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)，降低C02补偿点(CCP)；开花期则表现为提高P。m。。、LSP、C02饱和点(CSP)、表观羧化效率(CE)，降低光补偿点(LCP)；果熟期为提高LSP、降低CCP、LCP

8、等途径来提高植株的光合能力。4．铜胁迫下接种AMF对海州香薷相对叶绿素含量和叶绿素荧光参数的影响营养生长期的相对叶绿素含量在各处理间变化差异显著。Cu胁迫下植株在营养生长期和开花期的相对叶绿素含量、最大光化学效率(瞩)、最大荧光(R)显著降低，而初始荧光(F0)显著上升。正常条件下，接种AMF处理对植株的相对叶绿素含