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随着果园除草剂使用的普遍化、常态化,除草剂带来的药害对葡萄的影响也越来越明显。本实验室前期试验结果表明,长期或大量使用乙羧氟草醚能够导致葡萄叶片变黑,而且变黑的叶片中钙、镁等矿质元素含量显著增加,在此基础上,本课题进一步研究了乙羧氟草醚处理的霞多丽葡萄叶片中钙镁的形态分布和亚细胞定位,并探究了变黑叶片中钙超微结构中的定位,主要研究结果如下: 1.乙羧氟草醚对葡萄上部成叶色素含量的影响 随着处理时间的延长,上部叶片中色素含量逐渐增加,高浓度处理(37.5 gaiha-1和187.5 gaiha-1)的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在各处理时期均显著高于对照,而187.5 gaiha-1浓度处理下色素含量增加的更多,但叶绿素a/b的比值比对照和其他浓度处理显著降低;而低浓度处理(9.4 gaiha-1)的细胞色素含量与对照差异不显著,但叶绿素a/b的比值显著高于对照和其他浓度处理。 2.乙羧氟草醚对钙形态及亚细胞分布的影响 在高浓度乙羧氟草醚处理的变黑叶片中各提取态的钙含量显著增加,其中水提取态的水溶性有机酸钙、氯化钠提取态的果胶酸钙和盐酸提取态的草酸钙分别比对照提高18.43%、17.14%和31.05%。钙的亚细胞定位显示变黑叶片中各细胞器钙元素含量也显著增加,以细胞壁和叶绿体中钙元素含量增加最显著,分别比对照提高25.54%和24.10%。 3.乙羧氟草醚对镁形态及亚细胞分布的影响 高浓度乙羧氟草醚处理的变黑叶片中水提取态镁显著增加,比对照和低剂量的分别提高8.12%和10.49%;沉淀型提取态的镁(主要是盐酸提取态的镁)显著降低,说明叶片的变黑与沉淀型镁含量无关;此外,镁元素在上部叶片的细胞壁、叶绿体和细胞内可溶性固形物中增加显著,分别比对照提高了20.60%、15.02%和6.02%。 4.乙羧氟草醚对上部叶片超微结构中Ca2+与Ca2+-ATPase的影响 乙羧氟草醚(187.5 gaiha-1)处理第22天,沙培霞多丽新叶出现深褐色斑点,电镜观察结果表明其细胞内膜结构有溶解现象,Ca2+沉淀颗粒高浓度聚集在胞间基质和叶绿体中,线粒体和细胞核膜以及细胞质中也有大量分布;而Ca2+-ATPase活性产物沉淀颗粒在各细胞器膜上和细胞质中仅有少量分布,细胞外膜上鲜有分布。 5.乙羧氟草醚对Ca2+-ATPase酶活性的影响 Ca2+-ATPase活性测定显示,高浓度乙羧氟草醚导致酶活性降低,这说明乙羧氟草醚处理打破了细胞内外钙稳态调节机制,使大量Ca2+在细胞内积聚。 6.乙羧氟草醚诱导叶片的渗透胁迫 随着处理时间的延长及处理浓度的增加,高浓度(187.5 gaiha-1)乙羧氟草醚处理的上部叶片水势和渗透势均显著下降,在第14d时分别比对照下降43.98%和25.33%,而低浓度处理的仅比对照下降4.21%和7.46%,并且随着处理时间的延长其水势和渗透势得到恢复。 7.乙羧氟草醚对霞多丽根构型的影响 随着处理浓度的增加,根系总长度、根系表面积、根系体积和根尖数等指标与对照相比依次降低,其中高浓度乙羧氟草醚处理的根系相对低浓度处理长势更弱,根系总长度比低浓度处理低45.5%;根系表面积比低浓度处理低39.48%;根系体积比低浓度处理低37.43%;根尖数比低浓度处理低41.31%。