现代园艺 模拟酸雨对茎瘤芥幼苗生理特性的影响

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　　摘要：通过研究模拟酸雨对茎瘤芥幼苗生理特性，明确不同pH值浓度对该幼苗生理特性的影响，为酸化环境下茎瘤芥生长发育的胁迫机理研究奠定必要的基础。 
　　关键词：茎瘤芥；模拟酸雨；生理特性 
　　1材料与方法 
　　1.1试验材料 
　　涪陵榨菜新一号，购于重庆市永川区农贸市场。 
　　1.2模拟酸雨的配制 
　　以pH值为1的酸雨为母液（SO₄^2-与NO-摩尔比为5：1），用蒸馏水稀释，分别配制成pH值为4.5、5.0、5.5的酸雨，CK为蒸馏水，用酸度计（pH510）校准。 
　　1.3试验方法及指标测定 
　　1.3.1幼苗鲜重和相对电导率的测定。试验采用培养皿发芽，消毒后用不同浓度的酸雨浸润，并根据水分的消耗情况适当补充模拟酸雨溶液，试验7天后，测量幼苗鲜重（单株）和相对电导率，每个处理重复3次。 
　　幼苗鲜重=根重+芽重； 
　　幼苗相对电导率的测定采用电导仪法 
　　1.3.2幼苗丙二醛和叶绿素含量（a+b）的测定：将消毒后的茎瘤芥种子播种到穴盘中，待幼苗长出4片真叶后，喷施不同浓度模拟酸雨以及蒸馏水CK，第2天开始测定幼苗叶绿素和丙二醛（MDA）含量，连续测量3天。 
　　丙二醛（MDA）测定用硫代巴比妥酸TBA染色法，叶绿素测定用乙醇提取比色法。 
　　采用SPSS13.0及Excel软件进行数据处理。 
　　2结果与分析 
　　2.1模拟酸雨对茎瘤芥幼苗鲜重的影响 
　　如图1所示，随着模拟酸雨pH值的增加，茎瘤芥幼苗鲜重呈上升的趋势，且各处理之间均呈现显著差异。（qq2423235280，微信18515121157）当pH值在5.5时，茎瘤芥幼苗鲜重为0.2523g，与对照组CK 0.2652g相比最为接近，但仍呈显著差异。这说明即便是pH值5.5的酸雨，也会对茎瘤芥幼苗的生长有抑制作用，茎瘤芥幼苗的生长对酸雨敏感 
　　2.2模拟酸雨对茎瘤芥幼苗电导率的影响 
　　从图2可知，幼苗的电导率随着pH值的增加，电导率呈现下降趋势。随着外部环境酸性增强，细胞膜的结构受到破坏或者功能受损，细胞质膜透性增大将会使细胞内电解质向外渗漏，故表现为电导率的下降。其电导率含量在pH值4.5～5.0与CK差异显著。由此可知，在pH值低于5.5时，茎瘤芥幼苗细胞质膜对酸雨较为敏感，pH值越低，对幼苗的细胞膜的伤害就越大。 
　　2.3模拟酸雨对茎瘤芥幼苗丙二醛（MDA）含量的影响 
　　由图3可知，丙二醛含量随着酸雨胁迫时间增长，其变化的趋势为：第1天>第3天>第2天，表现为先降低，后升高的现象。在酸雨胁迫的第11天，丙二醛（MDA）含量随着pH值的升高呈下降趋势，MDA含量由pH值4.5时的0.4696下降到pH值5.5时的0.3935，下降了16%，pH值5.5、CK与pH值4.5和pH值5.0呈显著差异，但第2天和第3天，各处理之间MDA含量差異不显著。这说明幼苗在酸雨胁迫的初期，酸雨的酸度越强，越能增大幼苗细胞膜脂质过氧化程度，导致细胞膜透性增加，MDA的含量增大，对幼苗的损伤也较大，但随着胁迫时间的持续，不同浓度酸雨胁迫下的MDA含量差异不大。 
　　2.4模拟酸雨对茎瘤芥幼苗叶绿素（a+b）含量的影响 
　　在幼苗生长的初始阶段，叶绿素（a+b）含量会逐渐增长以适应生长发育的需要，模拟酸雨的不同酸度以及对幼苗作用的持续时间不同，会导致不同幼苗叶绿素的含量有不同的变化。如图4所示，在同一浓度酸雨胁迫下，叶绿素的含量逐天上升；在每一天均随着pH值的增大呈波浪型上升的趋势，且和CK均呈显著差异。值得注意的是，在pH值5.0情况下，第2天和第3天叶绿素含量上升幅度分别为25%和19%，超过了CK的4%和16%的增幅，并且在第3天pH值5.0的叶绿素含量超过了pH值5.5，并呈显著差异，这说明在pH值5.0的酸性环境下，瘤芥幼苗对酸雨胁迫有一定的耐性。 
　　4小结与讨论 
　　幼苗的鲜重和相对电导率均是反映植物生活力的重要指标。幼苗鲜重的不足，将会使植株生长矮小，影响植株的正常生长发育；受到酸雨胁迫的植物细胞膜的完整性会受到破坏，膜的透性会增大，故电导率的大小可以反映出细胞膜受伤害的程度。试验结果表明，在pH值为4.5～5.5，幼苗鲜重和细胞膜的破坏程度均会随着酸度的增加而增加，不同pH值的模拟酸雨对茎瘤芥幼苗的鲜重、相对电导率均有较大的影响。 
　　通过连续3天对茎瘤芥幼苗用模拟酸雨处理，在一定程度上模仿一次自然酸雨沉降的过程。丙二醛是膜脂过氧化的最终产物之一，它对植物生长发育和细胞分裂有明显的毒害作用，丙二醛含量的高低，是判断组织衰老和膜脂过氧化程度的重要指标。试验结果表明，MDA的含量第1天>第3天>第2天。这样的现象表明，当幼苗在酸雨胁迫的初期，针对体内因不良环境而产生大量自由基，幼苗通过提高自身保护酶的活性来消除自由基对组织的破坏，导致在短期内，MDA的含量下降，这也是生物体的自我防卫机制的一种体现。 
　　叶绿素在植物的光合作用中是不可或缺的重要载体，其含量的高低，直接影响到植物的光合作用，并进一步影响植物的生长。试验结果表明，叶绿素含量随着pH值的降低呈下降趋势，pH值5.0在第2天和第3天叶绿素含量增加幅度较大，其叶绿素含量高于pH值4.5和pH值5.5，这说明即便在pH值较低的酸雨胁迫下，幼苗的叶绿素含量对不同浓度酸雨胁迫的敏感程度也有所不同。 
　　综上所述，较低浓度的酸雨（pH值4.5～5.5）胁迫对茎瘤芥幼苗的生长影响较大，但短期的酸雨胁迫对幼苗MDA的含量无显著影响。