【摘 要】
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陆地土壤中的重金属污染已经对人类的生命和安全农业生产造成了严重的危害。在重金属存在的压力环境中,植物会选择性的吸收部分环境中的重金属微粒,进入植株体内的重金属会对植株的生理生化等指标产生一定影响,从而会影响到植株的正常生长。马铃薯（Solanum tuberosum）作为粮、经、饲兼用的主要农作物,世界上最重要的农作物之一,种植面积仅在小麦、水稻、玉米之后。马铃薯在贵州省的种植历史已有400多年,
【基金项目】
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贵州省自然科学基金重点项目[黔科合（2019）1431]； 贵州省世界一流学科建设计划项目“喀斯特生态环境学科群”（黔教科研发[2019]125号）项目； 贵州省科技支撑计划项目[黔科合支撑（2017）2952]；
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陆地土壤中的重金属污染已经对人类的生命和安全农业生产造成了严重的危害。在重金属存在的压力环境中,植物会选择性的吸收部分环境中的重金属微粒,进入植株体内的重金属会对植株的生理生化等指标产生一定影响,从而会影响到植株的正常生长。马铃薯（Solanum tuberosum）作为粮、经、饲兼用的主要农作物,世界上最重要的农作物之一,种植面积仅在小麦、水稻、玉米之后。马铃薯在贵州省的种植历史已有400多年,历史悠久;也是贵州省确保粮食安全、推动精准扶贫、促进农民增收的重要农作物。现如今,贵州的马铃薯种植面积与鲜薯产量已经居全国第二位,进入全国马铃薯大省行列。本研究采用植物组织培养的方法开展,结合GB 15618-2018中的农用地土壤污染物风险管制值,模拟Cd-Pb复合污染环境,设置培养基不同整体瘠薄水平和不同N与Fe含量水平两种养分情况。重金属污染和两种不同养分条件分别组合,对不同基因型马铃薯试管苗进行胁迫,取样考察马铃薯试管苗部分形态和生理生化指标,探究不同基因型马铃薯试管苗对试验条件的响应。试验的主要探究结果如下:1.随着营养瘠薄程度的增加,形态指标:不同基因型的马铃薯试管苗均存在叶片展开抑制,叶片面积变小,茎叶颜色变浅,甚至黄化,试管苗基内根的数量变少,长度变短,根变细;不同基因型马铃薯试管苗的高度随瘠薄程度上升呈先升后降趋势,养分减半的轻度瘠薄条件,反而促使苗高达到最大值,苗高与营养瘠薄水平呈负相关;不同基因型马铃薯试管苗的干鲜比则呈总体升高趋势,与营养瘠薄水平呈正相关。2.随着营养瘠薄强度的增加,生理生化指标:SOD活性:费乌瑞它、英伦红和中薯3号是先降低,再升高;大西洋是先降低,后升高,再降低;中薯5号是先升高,后降低,再升高;POD活性:费乌瑞它、大西洋和中薯3号是先降低,再升高;英伦红和中薯5号是不断升高;CAT活性:费乌瑞它和英伦红是先增加,后下降;大西洋是不断下降;中薯5号是先升高,然后降低,最后再升高;中薯3号是先降低,再升高;MDA含量:费乌瑞它、大西洋与中薯3号是先增加,再减少;英伦红与中薯5号是不断增加;ASA含量:费乌瑞它与中薯3号是先减少,再增加;大西洋是不断增加;英伦红是先增加,再减少;中薯5号是先增加,后降低,再增加;GSH含量:英伦红、中薯3号和大西洋是先减少,后增加;中薯5号是不断增加;费乌瑞它则是先增加,后少量减少,再增加;GSSG含量:随着营养瘠薄程度的增加,除英伦红在中度瘠薄程度稍微出现减少外,马铃薯苗的GSSG含量是呈不断增加趋势。3.通过隶属函数分析法,得出5个基因型马铃薯在Cd-Pb和营养瘠薄共同作用条件下,生长能力强弱排序为:英伦红>大西洋>费乌瑞它>中薯5号>中薯3号。4.基因型、N水平、Fe水平正交设计试验中,形态指标:试验结果显示,新生叶片呈深绿色,3*N条件下的试管苗叶片颜色会比其他水平的深,在3*N条件下,茎秆和节间距分别都是该基因型处理间最粗和最短的;苗高与N水平呈负相关,与Fe水平呈负相关;干鲜比与N水平呈正相关,与Fe水平呈显著正相关。5.基因型、N水平、Fe水平正交设计试验中,生理生化指标:马铃薯苗受到重金属胁迫时,N水平与SOD活性、POD活性、CAT活性、ASA含量与GSH含量的相关性为正相关,与GSSG含量和MDA含量的相关性为负相关,Fe水平与SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、GSH含量和GSSG含量呈正相关,与ASA含量呈负相关。6.基因型、N水平、Fe水平正交设计试验中,试验因素影响效应的主次顺序结论是,马铃薯基因型是首要影响因素;形态指标,Fe水平的影响效应要大于N水平;生理生化指标,N水平的影响效应要大于Fe水平。综合分析在重金属环境中,试验因素影响效应的主次顺序为:基因型>N水平>Fe水平。
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