Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆矿质元素含量与分布的影响

论文摘要

本文以大豆（Glycine max）“台湾292”为实验材料,采用水培法研究Ce（Ⅲ）对大豆不同发育期不同组织中矿质元素含量与分布的影响。实验条件设置为人工模拟0.15W·m-2和0.45W·m-2两个紫外辐射剂量,每日照射6h（9:00-15:00）,连续照射5d,然后进入4d的恢复期,实验全程9d。稀土Ce（Ⅲ）预处理浓度20mg·L-1,设置CK（喷等量去离子水）、Ce（Ⅲ）、T1(0.15W·m-2)、T2(0.450W·m-2)、Ce（Ⅲ）+T1及Ce（Ⅲ）+T2共6个处理。实验结果表明,UV-B辐射严重影响大豆矿质元素的含量与分布,且剂量效应明显;Ce（Ⅲ）预处理能较全面的缓解UV-B辐射对植物造成的伤害,对低剂量UV-B辐射的缓解效果优于高剂量。具体实验结果如下:（1）稀土对植物的生理学效应表现出“低促高抑”现象,低浓度CeCl3溶液显著促进大豆幼苗的生长,而高浓度时则造成一定伤害。本文选用能综合反映植物氮代谢状况的可溶性蛋白质和反映作物同化作用强弱的净光合速率（Pn）作为指标得到CeCl3的最佳喷施浓度为20mg·L-1。增强的UV-B辐射严重抑制大豆叶片NR活性、大豆对NO3-的吸收和降低大豆叶片中无机P含量,且剂量效应明显;20mg·L-1Ce（Ⅲ）预处理在一定程度上能促进大豆对NO3-的吸收,增加叶片NR活性,提高大豆对外源N素的吸收同化能力和叶片中无机P含量,从而提高大豆抗UV-B辐射胁迫能力。（2）增强的UV-B辐射严重抑制大豆对大量矿素K、Ca、Mg和微量矿素Cu、Mn、Mo、Zn、Fe的吸收能力。Ce（Ⅲ）预处理可提高大豆幼苗期、生长期和结荚期叶片中矿质元素含量,在一定程度上缓解UV-B辐射造成的矿质流失,从而减轻UV-B辐射对叶片吸收矿素的抑制作用,进而有利于大豆对营养物质的吸收。（3）植物根系主要供应地上部分生长所需水分和矿物质,是植物从其生活环境中获取水分和营养物质的主要器官。增强的UV-B辐射严重降低了大豆根系活力,降幅与辐射强度呈明显的剂量效应关系,Ce（Ⅲ）+UV-B处理使根系活力的下降速度得到缓解,Ce（Ⅲ）处理的大豆植株根系活力比CK增加24.3%,表明Ce（Ⅲ）预处理能提高根系活力,进而促进跟对营养的吸收。（4）大豆在不同的生长发育阶段,各组织中矿质元素含量差异明显,且均受到UV-B辐射的影响。Ce（Ⅲ）预处理能显著提高大豆各发育阶段矿质元素含量,缓解UV-B辐射对大豆造成的伤害,且对各阶段促进作用都维持在14.0%左右。（5）大豆在不同生长期,各矿质元素含量不同,不同组织间矿质元素含量也有明显差异。Ce（Ⅲ）能促进大豆不同矿质元素向不同器官转移,对大豆吸收矿质元素的促进效果各异。Ce（Ⅲ）对大豆作用的持续效果较好,至恢复期结束（第9天）效果仍然明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 UV-B辐射增强研究背景
• 1.2 增强的UV-B辐射对植物的影响
• 1.2.1 增强的UV-B辐射对植物生长及形态结构的影响
• 1.2.2 增强的UV-B辐射对生物分子的影响
• 1.2.3 增强的UV-B辐射对植物矿质营养流动的影响
• 1.3 稀土对植物的影响
• 1.3.1 稀土资源及农用背景
• 1.3.2 稀土农用的植物生理基础
• 1.3.3 REEs的作用机理
• 1.3.4 稀土农用的担忧
• 1.4 植物必需矿质元素概述
• 1.5 立题依据及研究内容
• 1.5.1 立题依据
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆N、P含量的影响
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试材培养
• 2.2.2 试材处理
• 2.2.3 测定指标及方法
• 2.2.4 试剂及仪器
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 大豆叶片喷施Ce（Ⅲ）的最佳浓度选择
• 2.3.2 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆叶片NR活性的动态影响
• 3^-含量的动态影响'>2.3.3 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆叶片NO₃^-含量的动态影响
• 2.3.4 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆叶片无机P含量的动态影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆金属元素含量的影响
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 测定指标及方法
• 3.2.2 试剂及仪器
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆叶片K、Ca、Mg含量的影响
• 3.3.2 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆叶片Cu、Mn、Mo、Zn、Fe含量的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆矿质元素分布的影响
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 测定指标及方法
• 4.2.2 试剂
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆根系活力影响
• 4.3.2 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆干鲜比的影响
• 4.3.3 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗期矿质元素分布的影响
• 4.3.4 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆成熟期矿质元素分布的影响
• 4.3.5 Ce（Ⅲ）对UV-B辐射胁迫下大豆结荚期矿质元素分布的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录1:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2:缩略词表
• 附录3:完全培养液配方