不同浓度铝离子对绿萝生长的影响生物毕业论文.doc

学校代码：10904学 士 学 位 论 文不同浓度铝离子对绿萝生长的影响姓 名： 学 号：20090722指导教师： 学 院：生命科学学院专 业：生物技术完成日期：2013年06月枣庄学院学士学位论文作者声明本人声明：本人呈交的学位论文是本人在导师指导下取得的研究成果。对前人及其他人员对本文的启发和贡献已在论文中作出了明确的声明，并表示了谢意。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人和其它机构已经发表或者撰写过的研究成果。本人同意学校根据中华人民共和国学位条例暂行实施办法等有关规定保留本人学位论文并向国家有关部门或资料库送交论文或者电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权枣庄学院可以将本人学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其它复制手段和汇编学位论文（保密论文在解密后应遵守此规定）。 作者签名： 日期： 年 月 日摘要绿萝是非常优良的室内装饰植物之一，攀藤观叶花卉。为提高绿萝的观赏品质, 试验采用水培的方法1, 研究了不同浓度的铝离子对绿萝生长发育及叶色的影响2。结果表明,绿萝对不同铝离子浓度供应的反应不同。当营养液中铝离子浓度低于1mol/L , 有利于植株鲜重、叶绿素含量和根活力的增加，且随铝离子浓度的增加而增加；当铝离子浓度为1mol/L时, 植株鲜重、叶绿素相对含量和根活力达到最大值；当营养液中铝浓度继续增大时,开始出现铝中毒症状。在整个铝离子浓度（01000mol/L）处理范围内，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、丙二醛含量、可溶性糖的含量呈逐渐上升的趋势。当铝离子浓度分别为0.1mol/L和1mol/L时，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、可溶性糖的含量、根中丙二醛含量增幅不大；随着铝离子浓度的继续增加，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、可溶性糖的含量、根中丙二醛含量明显增大。关键词：绿萝；铝离子；幼苗生长；叶色 AbstractScindapsus aureus is one of the very good interior decoration of the plant, akebi folia- ge flowers. To improve other ornamental quality, test using hydroponic method 1, the different concentration of aluminum ions influence on money plant growth and leaf color 2. The results show that the other supply response is different for different aluminum ion concentration. When the nutrient solution concentration of aluminum is less than1mol/L, is conducive to plant fresh weight, chlorophyll content and root activity increased, and increased with the increased concentration of aluminum ions; When aluminium ion concentration is 1mol/L, plant fresh weight, chlorophyll relative content and root activity reached the maximum; When the nutrient solution concentration of aluminum continues to increase, aluminum poisoning symptoms. In the aluminum ion concentration (0 1000mol/L) processing range, money plant seedling leaf cell membrane permeability,malondialdehyde content, soluble sugar content was gradually rising trend. When the concentration of aluminum ions were 0.1mol/L and 1mol/L, other seedling leaf cell membrane permeability, soluble sugar content,MDA content in root growth; With aluminium ion concentration continued to increase, the other seedling leaf cell membrane permeability, soluble sugar content, MDAcontent in root increased obviously. Keywords: Scindapsus aureus; aluminum ion; seedling growth; leaf color目 录第1章 引言1第2章 材料与仪器12.1材料22.2试剂及配制22.3主要仪器2第3章 试验设计与方法3第4章 结果与分析44.1铝离子对绿萝幼苗植株鲜重的影响44.2铝离子对绿萝幼苗叶片细胞膜透性的影响54.3铝离子对绿萝幼苗叶片中叶绿素含量的影响64.4铝离子对绿萝幼苗根中丙二醛含量的影响7 4.5铝离子对绿萝幼苗根活力的影响84.6铝离子对绿萝幼苗叶片中可溶性糖含量的影响9第5章 小结与讨论12参考文献13致谢16第1章 引言随着经济的发展, 花卉无土栽培作为一项新兴产业, 成为高效农业、创汇农业的重要组成部分, 是农业产业结构调整的重点发展方向之一3。花卉无土栽培的研究、开发与利用, 也必将随之有大规模的发展4。绿萝是非常优良的室内装饰植物之一，攀藤观叶花卉。萝茎细软，叶片娇秀。在家具的柜顶上高置套盆，任其蔓茎从容下垂，或在蔓茎垂吊过长后圈吊成圆环，宛如翠色浮雕。环保学家发现，一盆绿萝在810平方米的房间内就相当于一个空气净化器，能有效吸收空气中甲醛、苯和三氯乙烯等有害气体。绿萝不但生命力顽强，而且在室内摆放，其净化空气的能力不亚于常春藤和吊兰。绿萝是当今国内外流行的温室盆花5。目前, 花卉无土栽培营养元素的研究方面, 有关大量元素的研究报道较多6-8, 而有关铝对于花卉观赏品质影响的研究报道则较少。铝不是植物生长的必需营养元素, 但在植物生长的过程中,低浓度的铝离子可能有促进植物生长的有益作用9。有资料表明, 对于山茶科、虎耳草科、某些水生植物、熔岩流经地带的植物和某些农作物(如玉米、棉花等),适量的铝有利于其生长发育,提高产量10。如将茶树栽培在含铝的水培养液中能促进发根,不久地上部分的生长也受到促进,同时铝也能保持茶树叶片浓郁的绿色,对防止碱性土壤中茶树的缺绿症是有效的11。 为深入探究铝对花卉观赏性状的影响, 采用水培的方法, 研究了不同浓度的铝离子对绿萝生长发育及叶色的影响, 以便为改进营养液配比, 提高绿萝的观赏品质提供科学依据。第2章 材料与仪器2.1材料绿萝2.2试剂及配制分析纯硫酸铝、5%三氯乙酸、0.67%硫代巴比妥酸（TBA）、葡萄糖、苯酚、浓硫酸、乙酸乙酯、连二亚硫酸钠、0.1%TTC、硫酸、66mmol/LPBS。1%葡萄糖糖标准液：将分析纯葡萄糖糖烘干至恒重，精确称取1.000g。加少量水溶解，移入100mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。100g/mL葡萄糖标准液：精确吸取1%葡萄糖标准液1mL，加入100mL容量瓶中，加水定容。0.1%TTC：精确称取TTC 0.1g，先用少量乙醇溶解，再定容于100ml30mmol/L的PBS中。2.3主要仪器光照培养箱（哈尔滨市东联电子技术开发有限公司）便携式电导率仪（上海大普仪器有限公司）电子分析天平（奥豪斯国际贸易上海有限公司）可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司 ）电热恒温水浴锅（北京市长风仪器仪表公司）高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂）CCM-200便携式叶绿素测定仪（美国Opti-science有限公司）SHB-A循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）电热恒温干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）第3章 试验设计与方法选试验采用水培的方法, 选择生长整齐一致的绿萝幼苗, 先用不加铝的营养液（1/2浓度的Hoagland营养液12）缓苗培养7d后，开始进行不同铝浓度的处理。设计6个浓度（0、0.1、1、10、100、1000mol/L），对照组是用不加铝的营养液处理的绿萝幼苗，每个浓度进行三次重复处理。每处理各3个烧杯, 每个烧杯里放4株绿萝，随机排列。每周换一次培养液,60天后进行各项指标测定，包括植株鲜重、细胞质膜的相对渗透率、叶绿素含量、丙二醛含量、根活力、可溶性糖含量。对试验数据进行整理分析，比较不同铝离子浓度处理绿萝的各项生理指标的变化。细胞质膜的相对渗透率13用电导仪测定，叶绿素含量测定用叶绿素仪，MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法14，根活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定15，可溶性糖含量测定采用苯酚比色法16。第4章 结果与分析4.1 铝离子对绿萝幼苗植株鲜重的影响铝离子对的绿萝幼苗植株鲜重影响见图4-1。由图4-1可知,当铝离子浓度在01mol/L范围内,绿萝幼苗植株鲜重随铝离子浓度的增加而增加；当铝离子浓度为1mol/L时,绿萝幼苗植株鲜重达到最大值,为17.32g/株；铝离子浓度继续增加时,绿萝幼苗植株鲜重减小,当铝离子浓度增加至1000mol/L时，绿萝幼苗植株鲜重明显低于对照组，说明此时植株已经严重受到高浓度铝离子的毒害。图4-1不同浓度铝离子对绿萝幼苗植株鲜重的影响对不同浓度铝离子处理的绿萝幼苗植株鲜重作方差分析，如表4-5，F>F0.01，所以P<0.01，因此不同铝离子浓度处理间及不同浓度处理与对照间，绿萝幼苗植株鲜重差异均极显著。试验结果表明：在一定范围内，低浓度的铝离子能促进植株鲜重的增加。表4-1不同浓度铝离子对绿萝幼苗植株鲜重的影响方差分析表变差来源平方和自由度均方FF0.05F0.01不同铝离子浓度误差4.350.035100.930.00171554.79*3.1064.064总和4.38154.2铝离子对绿萝幼苗叶片细胞膜透性的影响当植物受到逆境胁迫时，其组织细胞膜会受到伤害，膜透性增加，细胞膜内的电解质向外渗漏，表现为植物组织浸提液的电导率增加17。因而，通过测定植物组织外渗液电导率，可以了解植物组织质膜的受伤害程度18。不同铝离子浓度下，绿萝幼苗叶片的电解质相对渗透率结果如图4-2。对不同浓度处理的绿萝幼苗叶片电解质相对外渗率进行方差分析，方差分析见表4-2，由表4-2可知，F>F0.05，所以P<0.01，因此，不同浓度处理下的绿萝叶片的电解质相对外渗率差异显著。试验结果如图4-2，可以看出，在整个铝离子浓度处理范围内，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性呈逐渐上升的趋势。当铝离子浓度分别为0.1mol/L和1mol/L时，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性增幅不大；随着铝离子浓度的继续增加，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性明显增大。试验结果表明：在一定范围内，低浓度的铝离子对绿萝幼苗叶片的细胞膜透性影响不大。图4-2不同浓度铝离子对绿萝幼苗叶片电解质相对渗透率的影响表4-2不同浓度铝离子对绿萝幼苗叶片电解质相对渗透率的影响方差分析表变差来源平方和自由度均方FF0.05F0.01不同铝离子浓度误差6.550.035110.930.00171556.79*3.2065.064总和6.58164.3铝离子对绿萝幼苗叶片中叶绿素含量的影响逆境胁迫能够引起植物组织叶绿素含量的变化,进而影响植物的光合作用19。试验测得绿萝叶片中的叶绿素含量如图4-3。图4-3不同铝离子浓度对绿萝叶片中叶绿素含量的影响 未用铝离子处理的对照组的绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量为39.2，当铝离子浓度在01mol/L范围内, 绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量随铝离子浓度的增加而增加；当铝离子浓度为1mol/L时, 绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量达到最大值, 为48.1；铝离子浓度继续增加时, 绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量开始减小, 当铝离子浓度增加至1000mol/L时，绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量降至35.6，明显低于对照组，说明此时植株已经受到高浓度铝离子的毒害。对不同浓度铝离子处理的绿萝叶片中的叶绿素含量作方差分析，如表4-3，表4-3不同铝离子浓度对绿萝叶片中叶绿素含量的影响方差分析表变差来源平方和自由度均方FF0.05F0.01不同铝离子浓度误差330.9340.6251264.393.3918.58*3.1065.034总和371.5517F>F0.01，所以P<0.01，因此不同铝离子浓度处理间及不同浓度处理与对照间，绿萝叶片中的叶绿素含量差异均极显著。试验结果表明：在一定范围内，低浓度的铝离子对绿萝的光合作用有一定程度的促进作用20，且随着铝离子浓度的增加，光合作用的促进程度增强。4. 4铝离子对绿萝幼苗根中丙二醛含量的影响植物在逆境条件下，体内会产生过氧化物质21。丙二醛(MDA)是其产物之一，其含量的多少可以代表膜损伤程度的大小，反映植物在逆境条件下的生理变化22。试验测得绿萝幼苗根中丙二醛含量如图4-4。图4-4不同浓度铝离子对绿萝幼苗根中丙二醛含量的影响从图中可以看出，未用铝离子处理的绿萝幼苗，其根中的丙二醛含量为0.0119mol/g，铝离子浓度为0.1mol/L时，MDA含量为0.0133mol/g，增加幅度较小，铝离子浓度为1.0mol/L时，MDA含量为0.0121mol/g，MDA含量略有下降，但仍比对照组高。其中，当铝离子浓度从10mol/L升高到1000mol/L时，MDA含量由0.0152mol/g迅速增加至0.0278mol/g，比对照时明显增加。对不同浓度铝离子处理的绿萝幼苗根中的丙二醛含量作方差分析，如表4-4，F>F0.01，所以P<0.01，因此不同铝离子浓度处理间及不同浓度处理与对照间，绿萝幼苗根中的丙二醛含量差异极显著。试验结果表明：在一定范围内，低浓度的铝离子对绿萝幼苗根中的丙二醛含量影响不大。在高浓度铝离子（100mol/L）下，MDA含量急剧增加，表明高浓度铝离子，能够使活性氧大量积累，加剧质膜过氧化程度，对绿萝幼苗造成的伤害程度较大。表4-4不同浓度铝离子对绿萝幼苗根中丙二醛含量的影响方差分析表变差来源平方和自由度均方FF0.05F0.01不同铝离子浓度误差4.550.035110.930.00171556.79*3.2065.064总和4.58164.5铝离子对绿萝幼苗根活力的影响根系不仅是吸收养分和水分的器官, 而且是多种物质( 如氨基酸、植物激素、生物碱等) 同化、转化或合成的重要器官23。根系的生长发育状况和根系的活力, 直接影响植物体的生命活动24。铝离子对绿萝幼苗根活力的影响如图4-5所示。随铝离子浓度的增加, 绿萝幼苗的根活力变化趋势为先增大后下降。绿萝幼苗在铝离子浓度为1mol/L时达到根活力的最大值,为55.340g/(g·h)。图4-5不同浓度铝离子对绿萝幼苗根活力的影响对不同浓度铝离子处理的绿萝幼苗根活力的影响作方差分析，如表4-5，F>F0.01，所以P<0.01，因此不同铝离子浓度处理间及不同浓度处理与对照间，绿萝幼苗根活力差异极显著。试验结果表明：在一定范围内，低浓度的铝离子能促进根活力的增大。表4-5不同浓度铝离子对绿萝幼苗根活力的影响方差分析表变差来源平方和自由度均方FF0.05F0.01不同铝离子浓度误差330.9342.6251264.393.3918.58*3.1064.034总和373.55174.6铝离子对绿萝叶片中可溶性糖含量的影响 植物在逆境胁迫下，往往通过积累有机物质来增加渗透势，从而抵抗逆境胁迫25。可溶性糖是其中一种重要的渗透调节剂，它对细胞膜和原生质体都有一定的保护作用26。可溶性糖含量的增加，能够改善由于铝离子给植物带来的伤害，而且还能起到保护酶类的作用。根据傅博强等27的方法测得葡萄糖标准曲线如下图4-6。绿萝叶片中可溶性糖含量测得结果如图4-7。图4-7试验结果显示：对照组中的可溶性糖含量为1.20%；铝离子浓度为0.1mol/L时，可溶性糖的含量为1.40%，增加幅度较小；铝离子浓度增至1mol/L时，绿萝叶片中的可溶性糖含量为1.31%，略有下降，但仍比对照组高，当铝离子浓度从10mol/L升高到1000mol/L时，绿萝叶片中可溶性糖含量含量由1.6%迅速增加至2.4%，比对照时明显增加。图4-7不同铝离子浓度对绿萝幼苗叶片中可溶性糖含量的影响对不同浓度铝离子处理的绿萝叶片中可溶性糖的含量作方差分析，如表4-6，F>F0.01，所以P<0.01，因此不同浓度处理间及不同浓度处理与对照间，绿萝叶片中的可溶性糖含量差异均极显著。试验结果表明：在一定范围内，低浓度的铝离子对绿萝幼苗叶片中可溶性糖的含量影响不大。植物体在高浓度铝离子胁迫下，会积累可溶性糖以增加植物组织的渗透势，且在一定铝离子浓度范围内，随铝离子浓度增加，可溶性糖的含量逐渐增加，以使植株产生一定的抗性，减少植株的受伤害程度。表4-6不同铝离子浓度对绿萝幼苗叶片中可溶性糖含量的影响方差分析表变差来源平方和自由度均方FF0.05F0.01不同铝离子浓度误差2.3470.0035120.470.000251880*3.1065.064总和2.35017第5章 小结与讨论铝是植物生长的非必需元素。在以往的研究和报道中,多数报道认为铝是对植物生长发育有害的一种金属元素,它抑制植物的生长发育和器官分化,对植物的生长产生抑制和毒害作用28。郝鲁宁等认为:铝对植物毒害作用最明显的特征是铝抑制了根尖细胞伸长和细胞分裂；根比地上部分对铝更敏感29。然而,近年来的一些研究表明,适量低浓度的铝,有利于植物的生长发育,并对植物的观赏品质有一定的调节作用30。本试验的结果也证明了这一点,当营养液中铝离子浓度低于1mol/L ,有利于植株鲜重、叶绿素含量和根活力的增加。前人的研究表明：铝能影响植物的颜色,可使茶叶绿色加深,并且增大铝浓度可改变绣球的花色,使其由粉红色变为蓝色。铝对植物器官分化的影响是间接的,主要是通过影响各种酶的含量和活性,来调控营养物质的吸收以及植物体内生长物质的作用,进而影响器官分化31。叶绿素含量是影响观叶植物的重要指标，本试验结果表明,营养液中铝离子的浓度,对绿萝观赏品质的影响是很大的。当营养液中铝离子浓度1mol/L时,叶绿素含量达到最大；铝离子浓度继续增加时,绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量开始减小,当铝离子浓度增加至1000mol/L时，绿萝幼苗叶片中的叶绿素相对含量降至35.6，明显低于对照组，说明此时植株已经受到高浓度铝离子的毒害。在整个铝离子浓度（01000mol/L）处理范围内，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、丙二醛含量、可溶性糖的含量呈逐渐上升的趋势。当铝离子浓度分别为0.1mol/L和1mol/L时，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、可溶性糖的含量、根中丙二醛含量增幅不大；随着铝离子浓度的继续增加，绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、可溶性糖的含量、根中丙二醛含量明显增大。试验结果表明：在一定范围内，低浓度（01mol/L）的铝离子对绿萝幼苗叶片的细胞膜透性、可溶性糖的含量、根中丙二醛含量影响不大。高浓度的铝离子（10mol/L）对植株的毒害较大。本试验的研究所选浓度范围比较宽泛，因此，继续缩小各个处理之间的铝离子浓度差距后，植物组织的丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和根活力等指标的变化，还有待于进一步研究。参考文献1廖红,严小龙.高级植物营养学M.北京:科学出版社.2003.242-252. 2李荣华,方正.铝对新几内亚凤仙生长发育及花色的影响,2006,29,(5)33-363农业部.2001年全国花卉业统计资料J.中国花卉园艺,2002(14):4-7.4马新才.我国入世后花卉产业化发展趋势的探讨J.花卉,2001(11):11-14.5WHIPKER B E,DASOJU S,DOSMANN M S,etal.Effect of fertilizer concentr- ation on growth of double impatiensJ.Hort Technology,1999,9(3):425-428.6李合生.现代植物生理学M.北京:高等教育出版社,2006:359-360.7常丽新.不同浓度钾对金盏菊生长发育的影响J.河北林果研究2000,15(1):75- 78.8邹琦.植物生理学实验指导M.北京:中国农业出版社,2000:59-66.9(日)安田 齐.花色之谜M.北京:中国林业出版社, 1989.10路景陵.植物营养学(上册)M.北京:中国农业大学出版社,1994.11曹恭,梁鸣早.锰-平衡栽培体系中植物必须的微量元素J.土壤肥料2004(1)：加2-加3.12张志良,瞿伟菁.植物生理学实验指导M.北京:高等教育出版社,2003:123-124.13赵亚华.生物化学实验技术教程M.广州:华南理工大学出版社,2000:153-154.14汤章城.现代植物生理学实验指南M.北京:科学出版社,1999:305- 306.15侯福林.植物生理学实验教程M.北京:科学出版社,2004:90-92.16赵福庚.何龙飞.罗庆云.植物逆境生理生态学M.北京:化学工业出版社. 2004.154-174.17闰先喜,马小杰,邢树平,等.铝胁迫对大麦种子细胞膜透性的影响J.植物学通报,1995,12(增刊):53-54.18刘东华.蒋悟生.铝对植物的毒害J.植物学通报.1995.12（1）:243219高福元,张吉立,刘振平,等.铝胁迫对树锦鸡儿叶绿素含量和根系活力的影响J.贵州农业科学,2010,38(5):46-48.20符秀梅,朱红林,李小靖,等.铝胁迫对水稻幼苗生长及生理生化的影响J.广东农业科学,2010(4):19-21.21郭峰,万书波,李新国,等.铝对花生种子萌发的影响J.干旱地区农业研究,2010,28(3):177-181.22王爱国,邵从本,罗广华.丙二醛作为植物脂质过氧化指标的探讨J.植物生理学通讯,1986,2:55-57.23利容千.王建波.植物逆境细胞及生理学M.武汉:武汉大学出版社.2002.285-301.24李学垣.黄巧云.胡红青.酸性土壤中活性铝的形态与铝毒J.华中农业大学学报.1995.14(4):35636225于军香.铝胁迫对红小豆种子萌发与生理生化特性的影响J.作物杂志,2010(4):47-48.26陈泰林.钱春梅.张建军.植物铝胁迫响应机制的研究进展J.热带农业科学.2010.30(2):3748.8627傅博强,谢明勇,聂少华,等.茶叶中多糖含量的测定J.食品科学,2001,22 (11):69-73.28刘东华,蒋悟生.铝对植物的毒害J.植物学通报,1995,12(1):24-32.29郝鲁宁,刘厚田.铝对水稻幼苗的生理影响J.植物学报,1989,31(11):847-853.30石贵玉.铝对水稻幼苗生长和生理的研究J.广西植物,2004,24(1):77-78.31许玉凤.曹敏建.王文元.植物耐铝毒害的研究进展J.沈阳农业大学学报.致谢本文是在李晓梅老师的精心指导下完成的。李老师平日里工作繁多，但在我做毕业论文的初期，多方查阅资料，试验过程中给予了我悉心的指导，提供了很多好的方法和建议。正是因为有了老师的支持和鼓励，此次毕业论文才得以顺利完成。在这里对我的论文指导教师李晓梅老师表示由衷的感谢。其次还要感谢实验室的管理人员，感谢他们为本试验提供各种所需材料、仪器和药品，为试验的顺利进行创造了良好的基础条件，在此一并表示感谢。此次毕业设计让我的实验技能有了很大的提高，为自己的研究生阶段打下了坚实的实验基础。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学们表示衷心地感谢！