论文部分内容阅读
锌是动植物生长所必需的微量营养元素,在体内具有重要的生理生化功能,因此有“生命元素”之称。同时,锌也是一种重金属元素,对植物和环境会产生危害作用,但是它也可以作为诱导子促进植物产生次生代谢产物。金钗石斛是名贵的中药植物和极具观赏价值的园林植物,但由于其自身的生物学特性和环境恶化等原因,野生资源有限,选择合适的方法促进金钗石斛的生长和产量问题亟待解决。锌作为生命元素,在一定程度上能够促进植物生长,增加植物产量,目前已有学者对通过添加锌促进部分植物的生长做了相应研究并已投入市场使用,但是金钗石斛关于这方面的研究还没有。因此,通过外源施锌,研究金钗石斛生理生化及次生代谢产物的相关变化,选出促进其生长和产生有效次生代谢产物的最佳锌浓度具有实际意义。本文通过盆栽试验,研究不同浓度的锌对金钗石斛的光合作用、抗氧化系统、次生代谢及吸收锌的影响,为金钗石斛的进一步开发和利用提供参考依据。本研究表明,不同浓度Zn[0、50、100、200、400、800、1000、2000μmol/L]对金钗石斛(Dendrobium nobile Lindl.)的生理生化和次生代谢以及锌吸收具有明显地影响作用:1.低浓度Zn促进金钗石斛光合作用低浓度Zn处理(≤400μmol/L)促进了金钗石斛的光合作用,提高了净光合速率、蒸腾速率,增大了气孔导度和叶绿素a以及叶绿素b的含量,降低了胞间CO2浓度和水分利用率;而当Zn的浓度>400μmol/L时,金钗石斛的光合作用则呈现明显抑制作用。2.低浓度Zn提高金钗石斛抗过氧化能力外源锌处理提高了金钗石斛叶片H2O2、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量及O2·-产生速率,对金钗石斛产生了一定胁迫,但是低浓度Zn处理(≤400μmol/L)降低了叶片的游离脯氨酸含量,提高了SOD、POD、CAT、APX、GR活性,增加了GSH和AsA的含量,高浓度锌则表现出相反的变化,表明适量的锌能够促进金钗石斛的抗过氧化能力,增强其抗逆性。3.Zn增加了金钗石斛次生代谢产物含量当锌浓度≤1000μmol/L时,增加了金钗石斛茎的多糖含量,并且在T4(400μmol/L)浓度处有最大含量;各锌处理浓度均增加了金钗石斛茎中多酚和黄酮的含量,并且在T4(400μmol/L)浓度处有最大促进作用。4.Zn促进金钗石斛根茎吸收积累锌外源锌增强了金钗石斛根、茎中的锌含量,促进了金钗石斛对锌的吸收,并且随着锌处理浓度的增大,锌含量越多。锌在根中含量高于茎。5.金钗石斛中含有锌多糖,并且受Zn浓度影响研究发现,金钗石斛的茎中存在锌多糖,并且通过外源施锌可以促进多糖的含锌量,在T5(800μmol/L)浓度有最大含锌量。综上所述,本研究结果表明低浓度锌能够促进金钗石斛的光合作用,提高其抗过氧化能力;锌能够促进其产生次生代谢产物,提高根茎以及多糖的锌含量。因此,从植物生理生化和次生代谢双重过程考虑,400μmol/L的外源锌能够最大程度的促进金钗石斛次生代谢产物含量,并且不迫害其正常的生理代谢。