植物在生长过程中会遇到众多阻碍其良好生长的因素,如土壤干旱,土壤盐碱化以及近几年危害较严重的重金属污染。目前,对于缓解土壤的这些污染的方法有很多,主要有化学类、物理类、生物类,其中生物类修复是最环保,性价比最高的一种。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)又作为不论是在植物自身生长还是在其赖以生存的土壤中都具有优势的种群,它对生活在含重金属土壤上的植物有促进的作用。本实验主要是通过以山西优良小麦品种为材料,不同浓度重金属铅为外界胁迫,不同稀释倍数的B.subtilis QM3菌液为缓解方法,从而从不同的角度研究B.subtilis QM3对重金属铅胁迫下小麦叶片的影响。以下是本实验的主要结论:(1)重金属Pb作为外界胁迫,对小麦叶片形态的影响结果是先促进后抑制。低浓度的铅对小麦叶片中的叶长、叶片数、叶面积、鲜重以及生物量起促进作用,但随着铅浓度的不断增加,这些指标含量反而在不断的减少,对其起抑制作用。但是小麦叶片的宽度由于受到自身品种的制约并未受到重金属的影响。B.subtilis QM3菌液可以缓解这种胁迫。同一铅浓度下,分别用B1,B2,B3处理后,与无菌水作比较,小麦叶片数增加了3.3-10%,小麦长度增加了33.1-78%,小麦叶面积增加了17.2-89%(p<0.05)。(2)重金属Pb作为外界胁迫,对小麦叶片光合系统的影响结果是先促进后抑制。Pb胁迫后,小麦叶片中叶绿素含量(a、b、总含量)、q P、Fv/Fm、Y、Fv/Fo这些指标表现出先增加后减少的规律,q N却完全相反。而B.subtilis QM3菌液可以缓解这种胁迫。当Pb浓度为0.5 g/kg时,用B1,B2,B3处理后,与对照无菌水作比较,小麦叶片中所含叶绿素a的值增加了3.4%-16%,叶绿素b的值增加了6.7%-14.7%,均存在明显的变化(p<0.05)。当铅浓度为0.5 g/kg时,Fv/Fm、Fv/Fo、q P和Y增加量分别为1.3%-6.3%,5.7%-29%,5.2%-77%,42%-90%,q P减少量为4.4%-14.2%。(3)重金属Pb作为外界胁迫,对小麦叶片中所含脯氨酸的量、可溶性糖的量、丙二醛的量、可溶性蛋白的量影响结果是增加。在缓解条件为无菌水,胁迫条件为浓度0.5-3.0 g/kg的铅时,小麦叶片中所含Pro的量、可溶性糖/可溶性蛋白的量、丙二醛的量的变化值与不含铅时比有着显著性差异,且在铅浓度为3.0 g/kg时显著性达到最大,增加量分别为51.6%、111.5%、61%、145.8%。不同稀释倍数的B.subtilis QM3处理后,小麦叶片中所含脯氨酸的量、可溶性糖的量、丙二醛的量、可溶性蛋白的量均会明显降低。(4)重金属Pb作为外界胁迫,对小麦叶片抗氧化酶系统中SOD、POD、CAT、APX活性的影响结果是先减少后增加再减少。在无菌水处理下,当铅浓度为2.5 g/kg时,小麦叶片中SOD、POD、CAT、APX活性与对照相比存在显著性差异,且显著性达到最大,增加量分别为52.9%、159.4%、133.4%、61.5%。当铅浓度一定时,加入B.subtilis QM3菌剂后的实验组中小麦叶片中抗氧化酶系统SOD、POD、CAT、APX活性与对照组相比明显降低,且存在显著性差异(p<0.05)。(5)重金属Pb作为外界胁迫,对小麦叶片细胞结构特征的影响结果是先增加后降低。具体表现为,重金属胁迫后的小麦叶片中叶肉细胞数量明显减少,且叶肉细胞发生皱缩甚至减体。在缓解条件为无菌水,胁迫条件为浓度0.5-3.0 g/kg的铅时,小麦叶片的叶片厚度,内外维管束鞘直径的变化值与对照相比存在显著性差异,其中当胁迫条件为0.5 g/kg的铅时,小麦叶片的上述细胞结构特征指标均达到最大。当铅浓度一定时,B.subtilis QM3菌剂可以提高小麦叶片中叶片厚度,内外维管束鞘直径。当铅浓度为0.5 g/kg时,用B1,B2,B3处理后,与对照相比,小麦叶片中叶片厚度,内外维管束鞘直径分别增加了11.6%-21.3%,64%-71.6%,33%-81%,存在明显的变化。综上所述,重金属铅作为外界胁迫,它在不同程度上影响到了小麦叶片的生长。从组成成分上来说,铅胁迫后,小麦叶片中的叶绿素含量(a、b、总含量)降低,从而使光合作用受到严重的影响;同时,它还会增强小麦对重金属胁迫的抵抗力,主要是通过增加渗透调节物质含量和激活抗氧化酶活性。从结构角度上说,铅胁迫主要使小麦叶片的叶片厚度,内外维管束鞘直径发生了变化。而B.subtilis QM3作为缓解方法,它的加入可以促进小麦叶片的生长,使抗氧化酶活性升高,叶绿素及渗透调节物质的量增加。所以,我们可以说B.subtilis QM3可以有效减缓铅对植物的伤害,从而增强小麦对铅胁迫的适应性。