入侵植物加拿大飞蓬抗旱性及生物毒性的初步研究

论文摘要

加拿大飞蓬是一种广泛分布于我国境内的入侵植物。本文主要研究其抗旱性及细胞毒性,为系统评估其入侵性提供可靠的数据。利用PEG-6000模拟根际干旱胁迫法,研究了入侵植物加拿大飞蓬（Erigeron canadensis L.）在水分胁迫下的生理生态变化。在干旱胁迫下,加拿大飞蓬体内的丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）酶活、超氧化物酶（SOD）酶活以及可溶性蛋白含量均发生了不同程度的变化。在不同胁迫强度下,MDA含量、Pro含量、可溶性蛋白含量和POD酶活均呈现上升趋势;在胁迫初期,加拿大飞蓬体内SOD酶活呈现上升趋势,胁迫中期出现下降趋势,后期又呈现出明显的上升趋势。表明加拿大飞蓬抗旱机制多种多样,能够适应多种生境。采用培养皿滤纸法研究了入侵植物加拿大飞蓬各个器官水浸提液对水稻Oryza sativa L.和油菜Brassica campestris L.的种子萌发、幼苗根的生长以及对细胞膜透性的影响。结果表明加拿大飞蓬水浸提液对受体植物具有化感作用。加拿大飞蓬各个器官水浸提液均对受体植物种子最终萌发及根长产生了不同程度的抑制作用,并延迟了受体植物的种子萌发的时间,加拿大飞蓬各个器官水浸提液均造成了受体植物细胞膜受到伤害。运用蚕豆根尖微核技术研究入侵植物加拿大飞蓬水浸提液对蚕豆有丝分裂的影响。结果表明,加拿大飞蓬水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂产生不同程度的抑制和损伤,具有明显的遗传毒性。水浸提液对蚕豆根尖的影响存在显著的时间效应和浓度效应。加拿大飞蓬水浸提液抑制了细胞有丝分裂的正常进行,并随着水浸提液浓度的升高,分裂期细胞数目下降,微核率逐渐升高。在加拿大飞蓬水浸提液的作用下,蚕豆根尖细胞出现微核、染色体桥、染色体断裂、染色体滞后、染色体粘连及三极分裂等异常现象。本研究表明入侵植物加拿大飞蓬具有较强的抗旱性,化感作用及生物毒性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 加拿大飞蓬的生物学特性
• 2 材料与研究方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 药品、试剂与设备
• 2.2.1 设备
• 2.2.2 药品
• 2.2.3 试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 加拿大飞蓬干旱适应性的研究
• 2.3.2 加拿大飞蓬化感作用的研究
• 2.4 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 入侵植物加拿大飞蓬干旱适应性
• 3.1.1 MDA 含量的变化
• 3.1.2 脯氨酸含量的变化
• 3.1.3 SOD 和POD 酶活的变化
• 3.1.4 可溶性蛋白含量的变化
• 3.2 加拿大飞蓬对作物种子萌发及幼苗生长的影响
• 3.2.1 加拿大飞蓬水浸提液对作物种子萌发的影响
• 3.2.2 加拿大飞蓬水浸提液对作物种子发芽速率的影响
• 3.2.3 加拿大飞蓬水浸提液对作物根长的影响
• 3.3 加拿大飞蓬水浸提液对受体植物细胞膜的影响
• 3.3.1 加拿大飞蓬水浸提液对农作物SOD 酶活的影响
• 3.3.2 加拿大飞蓬水浸提液对农作物POD 的影响
• 3.3.3 加拿大飞蓬水浸提液对农作物MDA 含量的影响
• 3.4 加拿大飞蓬水浸提液对蚕豆根尖有丝分裂的影响
• 3.4.1 加拿大飞蓬水浸提液对蚕豆根尖有丝分裂指数的影响
• 3.4.2 加拿大飞蓬水浸提液对蚕豆根尖微核率的影响
• 3.4.3 加拿大飞蓬水浸提液处理下蚕豆根尖染色体的影响
• 4 讨论
• 4.1 加拿大飞蓬的干旱适应性
• 4.2 加拿大飞蓬水浸提液对受体植物种子萌发的影响
• 4.3 加拿大飞蓬对受体植物幼苗根长的影响
• 4.4 加拿大飞蓬水浸提液对受体植物细胞膜透性的影响
• 4.5 加拿大飞蓬水浸提液对植物有丝分裂的影响
• 5 结论
• 5.1 加拿大飞蓬具有较强的抗旱性
• 5.2 加拿大飞蓬具有较强的化感作用和生物毒性
• 文献综述
• 1 入侵植物抗逆性
• 1.1 逆境种类
• 1.2 植物的抗逆性
• 1.3 植物在逆境伤害中的生理生化变化基础
• 1.4 植物的抗旱性
• 1.5 小结
• 2 入侵植物化感作用
• 2.1 化感物质的分类与提取
• 2.1.1 化感物质的分类
• 2.1.2 化感物质的提取与鉴定
• 2.2 化感物质的生物学测定
• 2.2.1 种子萌发实验
• 2.2.2 幼苗生长发育实验
• 2.3.3 田间测定
• 2.2.3 同位素示踪实验
• 2.2.4 挥发性物质测定
• 2.3 化感物质的释放途径
• 2.4 化感物质的作用机理
• 2.5 小结
• 3 蚕豆根尖微核技术
• 3.1 微核的概念
• 3.2 微核形成机理
• 3.3 小结
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表的论文