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本文通过大田试验法,以济麦22号为供试材料,系统的研究了重金属Cu、Zn以及Zn+Cu复合胁迫对分蘖期、拔节期和抽穗期小麦的影响。探究了不同的生长时期,重金属在小麦叶细胞中的分布规律;研究了不同种类及浓度的重金属在不同生长时期对小麦生理生化的影响;在上述工作的基础上,还研究了在不同的重金属浓度下,在小麦的不同发育时期,小麦反射光谱的变化规律,并运用统计学原理,探索了重金属在小麦叶细胞中的积累浓度与反射光谱特征参数的相关性,并建立了二者相关性模型。本研究具体结果如下:1、CuL1、CuL2胁迫下,分蘖期小麦叶细胞中Cu主要富集在细胞液组分,CuL3胁迫下主要富集在细胞壁和细胞液中。在拔节期和抽穗期,Cu主要富集在细胞壁中。三个发育期细胞器中都未发现Cu的存在,叶细胞中Cu总浓度随胁迫浓度的升高而升高,且受CuL4胁迫的小麦未正常分蘖。通过研究小麦叶细胞生理生化参数受Cu胁迫的影响发现:CuL1、CuL2胁迫在一定程度上能够维持或促进小麦叶细胞中可溶性总蛋白合成和POD活性,而CuL3、CuL4对可溶性蛋白和POD活性的影响则受发育期变化的影响。MDA含量变化根据发育期不同而变化,但CuL4胁迫显著提高了MDA含量。受胁迫小麦的光谱反射率变化在不同发育期表现各不相同。基于光谱特征参数和小麦叶细胞Cu含量建立的相关性模型发现,NDVI705、Dr、Db可以分别用来估测分蘖期、拔节期和抽穗期小麦叶细胞中的Cu含量,相关系数分别为0.7238、0.7593、0.4714,均达到了显著水平。2、不同浓度重金属锌胁迫下,分蘖期、拔节期和抽穗期小麦叶细胞中Zn含量分布情况表现为:细胞壁>细胞液>细胞器。小麦叶细胞中锌总含量随胁迫浓度的升高而升高。在不同发育期,ZnL1、ZnL2胁迫具有保持和提高可溶性总蛋白含量和POD活性的作用,但ZnL3、ZnL4对可溶性总蛋白合成和POD活性的胁迫作用在不同发育期表现存在差异。受胁迫的小麦叶细胞中MDA含量也因发育期不同而表现各异,分蘖期MDA含量持续升高,拔节期则几乎不变,抽穗期仅ZnL4下高于CK。通过光谱反射率的分析发现,不能仅通过光谱反射率的变化判断小麦受胁迫程度。对光谱特征参数与Zn含量进行相关性分析及验证发现,Dr与分蘖期Zn浓度、Rg和MCARI与拔节期Zn浓度、Db与抽穗期Zn浓度建立了较为理想的预估模型,相关系数分别为:0.6007、0.9376、0.8037、0.7480。3、在不同发育期,复合胁迫下,细胞壁和细胞液是Zn、Cu的主要富集部位,且细胞器组分中只发现Zn而未发现Cu的存在。Zn、Cu在细胞中的积累规律因发育期的不同而不同。分蘖期和抽穗期,叶片中Zn含量随土壤中Zn投加量的升高而升高,Cu含量则表现为先降后升。拔节期,叶片中Zn含量随土壤中Zn投加量的升高表现为先升后降,但始终高于对照组,Cu含量则表现为持续升高。根据生理生化参数的变化和光谱反射率变化发现,生理生化参数和光谱反射率的变化未出现显著的规律性。而通过分析拔节期和抽穗期光谱特征参数与叶片中重金属含量发现,拔节期,Rg、Rr、NDVI705、MCARI、Dr、SDb对Zn含量较为敏感,而WI对Cu含量较为敏感。抽穗期,WI对Zn含量较为敏感,而Rg、Rr、NDVI705、MCARI对叶片中Cu含量较为敏感。因此,可以采用光谱敏感参数的变化预测小麦叶细胞中重金属浓度。