玉米耐鋁基因型篩選及相關(guān)適應(yīng)性機(jī)理的初步研究.pdf

1、在我國(guó)南方大片紅、黃壤地區(qū)，玉米是一種主要的糧食作物。由于南方紅、黃壤大部分呈酸性或強(qiáng)酸性，交換性鋁占陽(yáng)離子交換量的20％～80％，玉米的生長(zhǎng)發(fā)育在一定程度上受到鋁毒危害，隨著含氨或氨化物肥料的大量施用，以及工業(yè)污染和酸雨影響，加上不良的耕種方式，土壤鋁毒危害的問(wèn)題變得愈來(lái)愈嚴(yán)重，因此，鋁毒害可能會(huì)成為酸性土壤上玉米生長(zhǎng)的一個(gè)潛在限制因素。目前，對(duì)玉米Al脅迫方面研究的相關(guān)報(bào)道相對(duì)較少，而對(duì)玉米耐鋁性機(jī)理以及緩解途徑的研究更是涉及較少。

2、所以，本文在前人對(duì)玉米鋁毒害機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)苗期是玉米對(duì)鋁脅迫最敏感時(shí)期的特點(diǎn)，利用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的方法，對(duì)玉米的耐Al進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，初步獲得了以下的研究結(jié)果：　　1、玉米耐鋁性鑒定指標(biāo)、適宜的鋁處理濃度以及耐性劃分的研究：試驗(yàn)結(jié)果表明，Al脅迫壓力為3.0ppm，是對(duì)玉米的耐Al性進(jìn)行研究的最適宜壓力濃度；地上部耐性指數(shù)(相對(duì)株高、相對(duì)地上部鮮重)和根系耐性指數(shù)(相對(duì)根長(zhǎng)、相對(duì)根系鮮重)間都存在極顯著的差異，且存在極顯著的正

3、相關(guān)。地上部耐性指標(biāo)和根系耐性指標(biāo)都能反映不同基因型的耐鋁性差異，可作為可靠的耐鋁性篩選指標(biāo)；以各耐性指標(biāo)的總和(∑Al/Al0)作為不同玉米基因型對(duì)Al敏感程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)?！　?、玉米耐鋁毒害機(jī)理的研究：本試驗(yàn)證實(shí)，Al脅迫會(huì)提高玉米中的MDA的含量，并顯著影響玉米植株中的POD的活性。丙二醛也能作為玉米耐鋁性的一個(gè)生理指標(biāo)。在鋁處理下的POD活性總趨勢(shì)是：耐鋁基因型＞中耐鋁性基因型＞鋁敏感型，與其三者的耐鋁性能力變化一致，并且其3

4、者之間的差異顯著。其機(jī)理可能是耐鋁性強(qiáng)的玉米基因型能通過(guò)激活自身體內(nèi)的POD的活性，消除氧自由基，從而限制體內(nèi)的自由基水平，最終達(dá)到降低鋁傷害的目的。此外，耐鋁型玉米還可能是以提高自身的根系活力來(lái)抵抗Al的損害，增強(qiáng)耐Al性的能力。中耐鋁性基因型和鋁敏感性基因型的葉膜透性比耐鋁性基因型更容易受到影響。而以減緩Al對(duì)細(xì)胞葉綠體的毒害可能并不是玉米耐鋁的主要方式?！　?、鋁脅迫下對(duì)玉米幼苗營(yíng)養(yǎng)元素吸收的研究：在相同的Al處理濃度下，三種對(duì)

5、鋁毒害耐性不同的玉米基因型間的營(yíng)養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、鈣、鎂)的吸收量都存在顯著的差異，并呈現(xiàn)了以下的規(guī)律：耐鋁性的玉米基因型＞中耐鋁性＞鋁敏感性。隨著鋁處理濃度的升高，三種玉米基因型的各營(yíng)養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、鈣、鎂)含量都呈現(xiàn)了先升高而后降低的情況?！　?、Ca、P和N素作為單一營(yíng)養(yǎng)調(diào)控因素對(duì)緩解Al脅迫抑制玉米生長(zhǎng)作用的初步研究：研究表明，通過(guò)增加培養(yǎng)液中的Ca或P素作為營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的手段，能夠有效地緩解或部分緩解Al脅迫對(duì)玉米的生長(zhǎng)的