导读:本文包含了耐性机制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:机制,生理,耐性,胚轴,多倍体,珙桐,硝酸盐。
耐性机制论文文献综述
刘娟,赵欢蕊,刘永华,王镜惠[1]（2019）在《外源硫诱导玉米镉胁迫耐性的生理机制研究》一文中研究指出采用水培试验,研究根部施加外源SO_4~(2-)对Cd胁迫下玉米幼苗相关关键生理指标的影响,并分析Cd在玉米组织和亚细胞分布情况,探究外源硫S对玉米响应镉(Cd)胁迫的影响机制。结果表明,外源SO_4~(2-)处理,可显着降低Cd胁迫下玉米叶片与根中的丙二醛含量、相对电导率和抗氧化酶(SOD、CAT)活性。同时,根中抗坏血酸、非蛋白硫醇、植物螯合素含量在外源SO_4~(2-)处理后显着上升,在叶片中的变化不显着。外源SO_4~(2-)处理可降低玉米叶片中Cd含量,提升在根中的含量。根细胞壁和液泡中的Cd含量显着上升,从而减少Cd向地上部分的运输量。根细胞液泡膜中Cd运输专一性基因HMA3在外源SO_4~(2-)处理后,表达水平显着增强。因此,外源S可以通过提升Cd胁迫处理下玉米根细胞壁中Cd含量和抗坏血酸的保护作用,同时促进液泡的区室化作用,降低Cd向玉米地上部位的转运,以增强玉米对Cd胁迫的耐受性。(本文来源于《玉米科学》期刊2019年05期）
任超[2]（2019）在《硫对铜污染土壤中蓖麻铜耐性的影响及机制》一文中研究指出铜(Cu)是植物生长所必需的营养元素,参与植物体内许多生理过程,但过量的Cu会对植物产生毒害,Cu污染土壤的修复与再利用一直是人们所关注的问题。蓖麻(Ricinus communis L.)由于生长迅速、生物量大、具有一定的重金属耐性以及经济价值较高等特点,是一种理想的植物修复材料。本文以蓖麻为研究对象,通过水培实验,研究了蓖麻根部对Cu的固定作用以及硫对缓解蓖麻Cu毒害的影响,部分揭示了蓖麻的耐Cu机制;通过土壤盆栽实验,研究了施用硫(S)肥对两种Cu污染土壤中Cu形态、蓖麻生长和富集Cu的影响,并通过16S rRNA测序技术揭示了两种土壤中影响土壤硫化学行为的关键微生物。主要结果如下:(1)水培试验结果显示,Cu主要积累在蓖麻的根部。当营养液中Cu浓度为12.5μmol L~(-1)时,Cu主要分布在根部可溶性组分及细胞壁中,分别占根部总Cu的48.76%和40.95%。随着Cu胁迫加剧(25μmol L~(-1)和50μmol L~(-1) Cu处理),蓖麻根细胞壁中Cu占根部总Cu比例上升至58.01%和57.86%。蓖麻根细胞壁中大部分Cu被固定在半纤维素1组分中,约占细胞壁总Cu的44.85%-67.78%。此外,一部分Cu被固定在半纤维素2组分和果胶组分中。但与半纤维素1和半纤维素2相比,果胶对Cu的固定能力很容易达到饱和。二维红外相关分析(2D-FTIR-COS)结果表明,半纤维素C-O-C、C-C或C-OH最先对Cu胁迫做出响应,其次是果胶中的C=O或木质素和木聚糖中的C=O,最后是蛋白质中的C=O。(2)Cu胁迫促使蓖麻根部植物螯合肽(PCs)的合成来螯合过量的Cu离子,同时导致了根中还原型谷胱甘肽(GSH)的消耗。硫可以缓解Cu对蓖麻根系的毒害,但在不同程度的Cu胁迫下,硫缓解Cu对蓖麻根系毒害的机制也不同。当外界Cu胁迫程度较轻时(≤25μmol L~(-1) Cu处理),增加硫的供给量可以通过增加蓖麻根部GSH的含量来提高蓖麻抗氧化能力,从而缓解Cu毒害;当外界Cu胁迫较重时(50和100μmol L~(-1) Cu处理),增加硫供给量主要是促进蓖麻根中植物螯合肽的合成来缓解Cu毒害。(3)盆栽试验结果显示,在pH为7.90,Cu含量为1507 mg kg~(-1)的土壤中(采自铜绿山矿区,MS-Soil),施用硫肥(0-4 g kg~(-1))减少了蓖麻对Cu的吸收量,促进了蓖麻的生长。与不施用硫肥相比,施用硫肥后蓖麻根部和地上部Cu含量分别下降了12.96%-45.35%和12.73%-23.85%,而地上部的生物量增加了10.48%-29.14%。而在pH为6.46,Cu含量为790 mg kg~(-1)的土壤中(采自矿区周边菜地,FS-Soil),施用硫肥加剧了Cu对蓖麻根系的毒害,抑制了蓖麻生长。与不施用硫肥处理相比,施用4 g kg~(-1)的硫肥后蓖麻根中Cu含量增加了43.82%,而根部生物量下降了45.98%。在盆栽实验中,施用硫肥引起蓖麻对Cu吸收量的改变可能是影响蓖麻生长的主要原因。(4)施用硫肥后对供试两种土壤中Cu的化学形态和生物有效性也产生了不同影响。在MS土壤中,施用硫肥降低了土壤中弱酸提取态Cu和可还原态Cu的比例,增加了可氧化态Cu和残渣态Cu的比例,降低了土壤中Cu的生物有效性。施用4 g kg~(-1)硫肥后土壤中可还原态Cu的比例由29.83%(CK)下降至4.71%,而可氧化态Cu和残渣态Cu的比例则由CK的12.41%和56.82%上升至30.83%和60.52%。而在FS土壤中,施用硫肥后造成了土壤pH显着下降,活化了土壤中的Cu。与CK处理相比,施用4 g kg~(-1)硫肥后土壤中DTPA提取态Cu的含量增加了4.45%。(5)利用16S rRNA测序技术分析了供试两种污染土壤种植蓖麻及施用硫肥后土壤微生物群落结构的变化。结果表明,施用硫肥虽然都降低了两种土壤微生物群落的多样性,但对两种土壤中的微生物群落结构产生的影响有所不同。在MS土壤中,蓖麻生长和施用单质硫肥增加了广古菌门(Euryarchaeota)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度。Thiobacillus是MS土壤中参与单质硫氧化的关键菌属。而在FS土壤中,蓖麻生长和施用硫肥增加了土壤中变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度,参与FS土壤硫氧化的关键菌属则为Sulfurifustis。两种土壤中,蓖麻根际土壤性质、微生物群落结构的差异可能是导致硫对土壤Cu形态产生不同影响的原因。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01）
孟媛[3]（2019）在《几种叶类蔬菜对镉砷的富集效应及其耐性机制》一文中研究指出叶类蔬菜是重金属高度富集的物种,它们比其他作物更容易受到重金属污染。在中轻度污染土壤上,作物虽然未出现明显的生理紊乱,但可食用部分的镉和砷可能已经远远超过安全阈值,因此蔬菜中镉和砷的富集正在威胁着人类健康。本文研究了叶类蔬菜对土壤重金属Cd和As的吸收累积特征,探索复合污染对叶类蔬菜生长的影响与机制,筛选适合在轻度污染土壤上栽培的低累积性蔬菜,为Cd和As污染土壤合理与安全利用提供基础资料和理论依据。另外,从镉对铁、锰、铜、锌等微量营养元素吸收,以及保护性酶活性、植物螯合剂(PCs)和硫醇库(thiol pool)的稳衡性等方面来探讨不同耐性的叶菜对重金属累积与胁迫之抗性机制。本研究采集了西安市12个不同镉、砷污染程度的菜地耕层土壤,通过盆栽试验研究了复合污染土壤上七种叶菜(菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿)产量、Cd和As含量与吸收累积量、富集系数等,并用线性回归模型研究了不同蔬菜栽培的土壤Cd和As安全临界值。本文还通过水培试验研究了茼蒿(Chrysanthemum coronarium L.),菠菜(Spinacia oleracea L.)和生菜(Lactuca sativa L.)等叁种叶菜的Cd积累、转运以及Cd耐性机制;研究了氧化应激标记物(MDA、可溶性蛋白、GSH:GSSG),抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和硫醇库(半胱氨酸,γ-谷氨酰半胱氨酸,谷胱甘肽和植物螯合素)含量对Cd胁迫的响应;以及镉胁迫对蔬菜微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等吸收的影响。主要研究结果如下:(1)在供试污染土壤(土壤的总Cd浓度为0.3-2.4 mg kg~(-1),土壤As浓度为12.6～28.3 mg kg~(-1))上,菠菜、油菜、苋菜叶、生菜可食部Cd含量均超出食品安全限量标准(0.2 mg kg~(-1)),其中菠菜和油菜Cd最高超标4倍以上;而茼蒿和空心菜茎秆Cd未超标。供试叶菜As含量没有超标,但蔬菜砷含量随着土壤砷含量增加有升高趋势。(2)7种蔬菜Cd富集系数为0.083～0.491,不同蔬菜高低顺序为:油菜、菠菜、生菜和苋菜叶>油麦菜、苋菜茎和空心菜叶>>空心菜茎和茼蒿。菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿土壤Cd安全临界值分别为0.33、0.38、0.46、1.15、0.59～1.79、1.49～8.16和8.98～17.11 mg kg~(-1),其中菠菜、油菜和生菜阈值与现行标准相当,而油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿均大于农用地土壤污染风险筛选值。As富集系数为0.002～0.006,空心菜叶和茼蒿叶片As富集系数显着性高于其他蔬菜。7种蔬菜的土壤As临界阈值分别为:62.31、70.35、70.21、67.41、67.86～90.43、57.21～75.70和72.43～105.06 mg kg~(-1),均高于现行标准。(3)随着营养液中Cd~(2+)浓度的增加,茼蒿、菠菜和生菜等叁种蔬菜的植株总耐性指数、地上部和根部镉耐性指数也同时降低。蔬菜地上部中的Cd浓度为菠菜>生菜>茼蒿;植物根部中的Cd浓度水平为茼蒿>菠菜>生菜。茼蒿的镉转运系数(TF)和Cd吸收量的地上部与根部分配比例(SR)均显着性低于菠菜和生菜。蔬菜SR比率的排序恰好与植株耐性指数(TI)的相反。氧化胁迫标记物方面的研究显示,Cd胁迫下生菜体内氧化胁迫程度最大,菠菜次之,而茼蒿较小。茼蒿,菠菜和生菜的生长量减半时的镉浓度(EC50)分别为5.1,3.2和2.3mg L~(-1)。因此,茼蒿耐受Cd胁迫,生菜对Cd胁迫敏感,而菠菜是介于二者之间。(4)Cd胁迫下,除生菜地上部γ-EC和根部GSH含量显着性下降外,其他蔬菜地上部和根部的cys、γ-EC和GSH含量均保持稳定或增加。蔬菜根部的植物螯合素(PC)浓度的排序与植物耐受性指数(TI)的顺序一致:茼蒿>菠菜>生菜。菠菜地上部中的植物络合素(PC)总含量高于茼蒿和生菜。(5)在Cd胁迫下,生菜根中的超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显着下降。然而,菠菜和生菜根部的这些酶活性并没有降低,有的甚至还有增强。此外,生菜根部SOD酶活性和地上部CAT含量均是叁种蔬菜中最低的,而茼蒿根部POD和CAT活性是叁种蔬菜中最高的。(6)Cd胁迫下,蔬菜吸Cd量与吸Fe、Zn、Mn量都是正相关关系,但蔬菜根向地上部转运Fe、Mn、Cu、Zn与转运Cd之间都是负相关关系。Cd胁迫下,不仅供试蔬菜地上部Fe和Zn吸收累积间原有的拮抗作用消失,供试蔬菜间其它养分离子根向地上部的转运也变得没有差别。综上所述,不同蔬菜的镉、砷富集系数各异,其对污染土壤的镉和砷的响应也不同。蔬菜产量、污染程度和安全阈值等也有显着差异。因此选择低富集,抗污染蔬菜品种是利用中、低重金属污染土壤的一条可行途径。本研究结果表明,空心菜和茼蒿对镉富集系数低,可推荐在中、低污染土壤上种植。植物中重金属的转运分配能力,抗氧化防御能力和PC稳态水平,均在蔬菜的Cd耐受性中发挥着重要的作用。本研究结果显示,茼蒿等对Cd的高耐受性可能是由于ROS清除酶(SOD,POD和CAT)活性较强,并且根部中重金属螯合能力较强,导致根系向地上部转运Cd的系数处于较低的水平。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
许桂苹[4]（2019）在《甘蔗对Pb的吸收累积、生理响应及耐性机制研究》一文中研究指出糖料甘蔗制糖业是广西支柱产业,广西糖料甘蔗种植面积和产量位居全国首位,而重金属污染是广西突出的环境问题之一,重金属在甘蔗体的吸收累积直接影响甘蔗品质,甘蔗制糖食品的安全引起高度关注。本研究以广西主栽的糖料甘蔗“台优”为试验材料,采用土培盆栽试验,研究不同浓度Pb胁迫下,甘蔗对Pb吸收累积特性及Pb对甘蔗生长的影响,并从光合荧光特性、抗氧化系统方面探明甘蔗对Pb生理响应机制,从细胞水平和分子水平揭示甘蔗对Pb耐性和解毒机理,为培育高耐性低累积的甘蔗品种提供理论基础,对于指导甘蔗在重金属污染农用地安全生产具有重要意义。取得的主要研究结果如下(1)甘蔗属于Pb高耐受性植物,在各Pb胁迫浓度下能正常生长且未见明显表观毒害症状。甘蔗体内的Pb富集量为:根>叶>茎,甘蔗根系对Pb的累积显着高于其地上部分,Pb从甘蔗根系向茎和叶的转移能力较弱,甘蔗可食部分茎中Pb富集量最少。Pb对甘蔗生长有“低促高抑”作用,Pb胁迫浓度为250.0 mg/kg时可以促进甘蔗的生长,而Pb胁迫浓度为1250.0 mg/kg及以上时则显着限制了甘蔗的生长。甘蔗根系对Pb的固定和截留,限制Pb向地上部分转移,减轻Pb对甘蔗的毒害,是甘蔗对Pb的耐性机制之一。(2)低浓度Pb胁迫促进光合作用,有利于甘蔗生长,高浓度Pb阻碍光合作用,抑制甘蔗生长。甘蔗光合速率的下降,主要受气孔开度的影响。在高浓度Pb的胁迫下,气孔关闭可能是甘蔗减少Pb进入体内的一种保护机制。甘蔗受到一定浓度Pb胁迫时,增加了非光化学猝灭,甘蔗通过增加热耗散来减轻Pb胁迫,使得Pb对其光合细胞的毒害减弱;但当Pb胁迫浓度大于1250.0 mg/kg时,抑制了光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的潜在活性及PSⅡ和PSⅠ间的电子传递,导致电子传递过程受到阻碍,影响光合作用,抑制甘蔗生长。(3)甘蔗通过调节超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性来提高其对Pb的防御性能。随着Pb胁迫浓度的升高,甘蔗根和叶中的SOD、CAT和POD活性先升高后降低。在Pb胁迫浓度为1250.0 mg/kg及以下时,甘蔗中的SOD、CAT和POD活性显着升高,有效消除Pb胁迫时产生的大量活性氧和H2O2,减少Pb对甘蔗抗氧化系统的伤害;而在Pb胁迫浓度为2500.0 mg/kg时,甘蔗中的SOD和CAT活性显着下降,不能消除逆境胁迫时产生的大量活性氧和H2O2,甘蔗明显受到氧化胁迫的毒害。(4)低浓度Pb胁迫促进甘蔗对K、Ca和Mg等大量元素和Cu、Fe、Zn和Mn等微量元素的吸收,而高浓度的Pb胁迫则抑制了甘蔗对这些矿物质的吸收。甘蔗在低浓度Pb胁迫时,可能通过提高细胞内DK、Ca等矿物质元素阳离子浓度,缓解Pb对甘蔗的毒害,而在高浓度Pb胁迫时,Pb破坏甘蔗体内矿物质养分的动态平衡,引起甘蔗对矿物质养分吸收不足或不平衡,抑制甘蔗的生长。(5)Pb在甘蔗根和叶中的亚细胞分布为:细胞壁>细胞器>胞液,大部分Pb沉积在甘蔗根和叶的细胞壁中,甘蔗根和叶中的Pb化学提取形态主要以醋酸提取态和盐酸提取态为主。甘蔗通过Pb与细胞壁的结合以及将部分可溶态Pb转换成活性低的磷酸盐或草酸盐来减少Pb对自身的伤害,这是甘蔗主要的解毒和耐受机制之一。(6)甘蔗根中共有32238条差异表达基因,其中10544条差异基因表达上调,21694条差异基因表达下调;甘蔗叶片中共有6263条差异表达基因,其中2774条差异基因表达上调,3489条差异基因表达下调。通过对Pb胁迫下的甘蔗差异表达基因进行分析,发现甘蔗中有11种转运蛋白基因、17种硫代谢相关的基因及15种抗氧化酶基因过量表达,表明甘蔗在Pb胁迫下主要通过激活转运蛋白基因、抗氧化酶基因及硫代谢相关基因来进行防御和解毒。(本文来源于《广西大学》期刊2019-05-01）
杨宗泽[5]（2019）在《小麦六倍化过程中低氮耐性变异的生理机制研究》一文中研究指出大量考古学和遗传学证据已经证明六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.,基因组BBAADD)大约形成于8500年前,由栽培四倍体小麦(T.turgidum,基因组AABB)和粗山羊草(Aegilops tauschii,基因组DD)经杂交和加倍(六倍化)形成。前期研究已经明了,六倍体普通小麦的胁迫抗性明显高于其四倍体祖先。然而,普通小麦适应性增强的生理基础和进化过程仍未得到充分的研究。本文以六倍体小麦及其四倍体和二倍体亲本为材料,研究了小麦六倍化过程中低氮耐性是否变异以及其变异产生的生理学机制。我们在低氮和正常氮条件下培养新合成六倍体小麦(neo-6×,BBAADD)、其四倍体(4×,BBAA)和二倍体(2×,DD)亲本以及天然六倍体小麦(nat-6×,BBAADD),通过测定不同倍性的小麦在两种氮条件下的生长、光合、氮代谢关键酶、氮吸收相关的电生理参数及基因表达,来探讨新合成六倍体小麦低氮耐性是否变异以及变异产生的生理基础。结果表明,在低氮条件下,与四倍体和二倍体亲本相比,新合成六倍体小麦能保持高的光合作用、氮含量以及氮同化效率。在形态水平上,新合成六倍体小麦的根/冠比高于其亲本,这可能是一种适应性生长策略:新合成六倍体小麦利用更多的根向更少的地上部分供应氮,从而促使地上部分氮积累。在电生理水平上,在低氮条件下,新合成六倍体小麦H~+排出速度和NO_3~-的吸收速度都明显高于其四倍体亲本。H~+的大量流出可促进新合成六倍体小麦快速建立质子梯度从而促进其NO_3~-的吸收,进而增加其低氮耐性。在基因表达水平上,新合成六倍体小麦氮吸收相关基因(NPFs和NRTs)的表达量也明显高于其四倍体和二倍体亲本,推测NPFs和NRTs在小麦氮代谢进化过程中起重要作用。总的来说,本实验从生理和分子水平阐述了小麦在六倍体化过程中低氮耐性增加的机制。研究结果将丰富小麦适应性进化理论,也可为小麦耐逆性育种提供理论参考。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
刘姣姣[6]（2019）在《Alsobacter metallidurans SK200a-9的Tl耐性机制初探》一文中研究指出铊是一种在地壳中微量存在并分散分布的剧毒重金属元素,是环境保护署(EPA)的首要污染物。土壤中的铊容易被农作物吸收,进而通过食物链进入人体危害人类健康;据报道,Tl对哺乳动物的毒性比Hg、Cd、Pb、Zn、和Cu更剧烈;自从在Tl-Ca-Ba-Cu-O体系中发现了高温超导材料以来,铊作为未来潜在的主要污染源,已经引起了更多关注。目前关于铊的研究主要集中于铊在土壤、植物以及水环境污染方面的研究,铊对微生物的影响研究较少,尤其微生物对铊的耐性基因以及耐性机理了解甚少。最近,铊胁迫条件下分离的Alsobacteraceae的模式菌Alsobacter metallidurans SK200a-9具有较强的铊耐性。本文以菌株Alsobacter metallidurans SK200a-9为研究对象,Bacillus sp.HK1为对照菌株初步分析了SK200a-9的铊耐性机制。首先,在纯培养实验中通过添加不同浓度的Tl~+、K~+来研究Tl~+和K~+的添加对细胞内Tl~+积累量的影响;通过静止细胞实验来探究K~+的添加是否会使细胞内积累的Tl~+排出细胞外。其次,通过叁亲结合法探究SK200a-9的铊耐性基因。最后,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)来探究Tl~+胁迫条件下SK200a-9全蛋白表达的差异。研究结果如下:1.随着培养基内Tl~+浓度的增加,SK200a-9细胞内Tl~+浓度增加的同时细胞内K~+浓度减少。当Tl~+浓度为1 mmol/L时,细胞内Tl~+浓度达到最大量,为255.5 ng/mg DW;而对照菌株HK1体内Tl~+积累量仅为41 ng/mg DW。2.当培养基内的Tl~+浓度为1 mmol/L时,随着K~+浓度的增加SK200a-9细胞内Tl~+浓度增加。同时,无论是只添加Tl~+还是同时添加Tl~+和K~+的培养基内,菌株SK200a-9的最大生长量相对值基本没有变化,这说明1 mmol/L Tl~+并不会对菌株SK200a-9的生长产生毒性作用,对SK200a-9的生长基本没有抑制作用,菌株SK200a-9对重金属铊具有较强的耐受性。而对照菌株HK1在整个实验组中菌体内Tl~+浓度低于52.6 ng/mg DW。3.当Tl~+在细胞内积累之后,向培养基中加入1 mmol/L K~+,SK200a-9细胞内的Tl~+浓度由于K~+的添加而降低至40%,细胞内K~+浓度由于K~+的添加而升高至120 ng/mg DW;而对照菌株HK1没有明显变化。该结果表明由于K~+的加入,SK200a-9细胞内积累的Tl~+向外排出,同时细胞外的K~+进入细胞内。4.通过叁亲结合法进行随机插入突变子文库构建,但目前没有筛选到转移结合子,未鉴定出铊耐性基因。5.Tl~+胁迫条件(0,1和2 mmol/L)下SK200a-9全蛋白表达未发现明显差异。通过本文初步了解菌株SK200a-9菌体内铊积累量较高,但生长量不受影响,而且具有外排Tl~+的能力,其耐性基因和详细耐性机制有待进一步研究。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-04-15）
钱晓莉[7]（2018）在《典型汞矿区耐性植物及汞富集机制研究》一文中研究指出汞是一种有毒有害的重金属元素,是我国《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点控制的五类(铅、汞、镉、铬和类金属砷)污染物之一。中国西南地区位于环太平洋汞矿化带,汞矿资源十分丰富。其中,贵州省万山汞矿是国内最大的汞工业基地,长期大规模的汞开采和冶炼活动形成大量堆积废石和冶炼矿渣的废弃地,已成为汞矿闭坑后重要的汞释放源之一,导致周围环境中汞污染问题突出,种植在汞矿区污染土壤上的水稻、玉米和蔬菜等农作物遭受严重的汞污染,对矿区居民的健康造成了潜在威胁。植物修复技术具有绿色、环保和经济等特点倍受关注,而汞富集或超富集植物的筛选和确定是植物修复技术的首要步骤。受生长环境高浓度汞的长期影响,汞矿区废弃地上不同种类植物对汞污染的吸收、累积及耐性产生较强的适应性,为高汞耐性植物的发现提供了可能,是寻找汞富集植物或超累积植物的有效靶区和有利场所。故研究汞矿区自然定居植物对汞的吸收和累积特征,筛选和发掘富集或超富集汞的新型植物,对汞污染场地的植物修复具有重要的现实意义和理论价值。目前,贵州汞矿区植物中汞的研究多集中在可食用农作物(蔬菜、玉米和水稻等),针对高汞废弃地上耐性植物优势种、汞富集或超富集植物的研究工作尚不够全面和深入,尤其对自然生长的植物体内甲基汞的研究更鲜有报道,汞富集植物研究的突出问题在于“机制”不清。因此,本研究以我国典型汞矿区贵州万山汞矿为重点研究区域,系统调查了垢溪(GX)、四坑(SK)、五坑(WK)和十八坑(SBK)矿区废弃地自然定居植物的种类,测定废弃地耐性植物根部和地上部总汞、甲基汞以及对应根际土壤汞的含量,评价了不同植物对汞的富集能力和转移能力,筛选鉴定出汞耐性植物优势种和潜在汞超富集植物;与此同时,在其它典型汞矿区(包括铜仁汞矿、松桃汞矿、务川汞矿、开阳汞矿、湖南茶田汞矿、新晃汞矿和重庆秀山汞矿等)进行潜在汞超富集植物的富汞能力验证研究;基于以上野外调查数据结果,开展氯化汞胁迫模拟实验,分别从生理生化指标、株形、细胞、亚细胞水平和超微结构变化等方面,全面地分析了不同汞浓度胁迫下潜在汞超富集植物对汞的耐性及生理生化响应;结合同步辐射(XANES)技术,探索“潜在汞超富集植物”体内汞的化学结合形态与分布比例,深入剖析其对汞的累积特征及解毒机制,主要研究结果如下:1.贵州万山汞矿废弃地自然定居植物种类多,各物种间优势度变化范围较大,蜈蚣草、节节草、酸模和白茅为汞耐性植物优势种。系统调查筛选了贵州万山汞矿区废弃地自然定居植物,在所调查的57种(29科52属)优势野生植物中,主要包括蕨类植物、单子叶植物和双子叶植物,其中双子叶植物的菊科种类最多,占调查总数的32%;物种间优势度变化范围较大,介于1.0-25%之间;优势度排列前10位的植物分别为蜈蚣草、节节草、酸模、白茅、凹叶景天、油菜、黄花月见草、南艾蒿、类芦和叁脉紫菀,变化范围为2.6-22;排列后10位的分别是马桑、钟花报春、假奓包叶、夜来香、火棘、蒲公英、乳浆大戟、荩草、马兰和博落回,变化范围为1.0-6.0。其中,蜈蚣草、节节草、酸模和白茅呈现较高的优势度,均值分别为16%、12%、11%和9.6%,被确定为本次研究的汞耐性植物优势种。2.不同植物对总汞的富集和转移能力存在较大差异,甄别出“潜在汞超富集植物”蜈蚣草。总汞数据表明,所调查的57种优势野生植物根部和地上部总汞含量分别介于0.08-163 mg/kg和0.15-106 mg/kg范围,其中,荩草和蜈蚣草表现出较强的总汞富集能力,根部总汞平均含量分别达130±9.4 mg/kg和24±44mg/kg,地上部达70±39 mg/kg和38±39 mg/kg,高出其它植物达1-2个数量级。植物根部和地上部总汞与根际土壤总汞分别呈现显着正相关(R=0.32,p<0.0001;R=0.29,p<0.0001),表明废弃地土壤汞是植物中汞的重要来源之一。不同植物对总汞的富集和转移能力存在较大差异,蜈蚣草总汞富集系数(BCFs、BAFs)和转移系数(TFs),均值分别为0.30±0.53、1.8±5.8和2.6±3.0,单株蜈蚣草对总汞的BCF、BAF和TF达到1.9、21和11,呈现了极强的总汞富集能力和转运能力;蜈蚣草在其它汞矿区也呈现较高的总汞含量,根部和地上部分别高达69 mg/kg和73 mg/kg,富集系数和转移系数最高达到2.9和6.0,在其它汞矿区进一步验证了蜈蚣草同样具有较强的汞累积能力,综合野外调查结果,本研究中笔者定义蜈蚣草为“潜在汞超富集植物”。3.优势耐性野生植物的根部和地上部甲基汞含量变化大,蜈蚣草对甲基汞也具有极强的富集能力和转移能力。甲基汞数据显示,上述57种优势野生植物的根部和地上部含量变化较大,分别为0.19-876μg/kg和0.06-275μg/kg,其中,荩草、蜈蚣草和何首乌体内甲基汞的含量显着高于同一研究区的其他植物,根部平均值分别达853±32μg/kg、127±239μg/kg和130±145μg/kg,地上部平均值分别达247±8.1μg/kg、64±95μg/kg和98±119μg/kg。其中,潜在汞超富集植物蜈蚣草也显示出了极强的甲基汞富集能力,BCFs、BAFs和TFs均值分别为14±28、10±18和1.3±1.8。值得关注的是,上述荩草根部甲基汞含量接近1000μg/kg,已经超出背景区植物总汞含量(一般低于10μg/kg)达1-2个数量级,显示出比蜈蚣草更强的甲基汞累积能力。4.蜈蚣草对汞具有极强的吸收-转运-富集能力,根部细胞壁和地上部胞液是汞结合的主要部位。室内汞胁迫实验结果显示,潜在汞超富集植物蜈蚣草在1000mg/kg浓度HgCl_2胁迫下,其根部和地上部总汞含量均超过了100 mg/kg,分别在640-1001 mg/kg范围和179-326 mg/kg范围,并且两者呈现极显着正相关关系(R=0.89,p<0.0001),表明蜈蚣草对汞具有极强的吸收-转运-富集能力。胁迫后蜈蚣草体内亚细胞组分总汞分布特征显示,根系中细胞壁比例最高,介于19%-78%范围,平均值达52±19%;地上部胞液比例最高,介于93%-99%范围,平均值高达98±1.6%。细胞壁和胞液的高累积汞特征,可能是蜈蚣草富集和解毒汞的重要机制。汞胁迫下的生理生化指标显示,当HgCl_2浓度低于100 mg/kg时,蜈蚣草体内POD上升,表现为主动适应以清除大量产生的超氧自由基,当浓度增加至1000 mg/kg时,蜈蚣草体内MDA升高,细胞膜出现了损伤,对比透射电镜(TEM)结果,1000 mg/kg汞胁迫后根部细胞壁明显增厚,胞间间距增宽,内皮层细胞变小或消失,出现塌陷,髓细胞基本破坏,叶片叶绿体结构紊乱,出现空泡化,线粒体和细胞核消失,内膜结构疏松,暗示当HgCl_2浓度超过1000 mg/kg胁迫时,蜈蚣草的细胞抗性出现了降低特征。5.蜈蚣草体内汞以黑辰砂、谷胱甘肽结合态和红辰砂叁种化合形态存在。对汞矿区废弃地自然定居生长的蜈蚣草(非室内汞胁迫;根部总汞含量为69-163mg/kg,地上部总汞含量为73-83 mg/kg),其体内汞化学形态的同步辐射(XANES)研究结果显示,无论根部还是地上部,蜈蚣草体内的汞化合形态以黑辰砂(β-HgS)、谷胱甘肽结合态(Hg-(SG)_2)和红辰砂(α-HgS)叁种形态存在,其中根部主要以β-HgS化合物存在,含量介于51.9±4.9%-63.4±6.5%范围,其次为Hg-(SG)_2,含量介于31.2±9.8%-33.9±4.9%范围;地上部亦表现出同样的含量变化规律,以β-HgS最高,含量介于52.0±4.2%-60.5±4.9%范围,其次为Hg-(SG)_2,含量介于37.7±9.4%-45.9±4.2%范围。在上述叁种形态中,红辰砂(α-HgS)含量最低,其在根部和地上部中的含量,分别介于5.3±12.6%-14.2±6.4%和1.8±12.2%-2.2±5.5%范围。(本文来源于《贵州大学》期刊2018-12-01）
张虹,郭实荣,周垂帆[8]（2018）在《Cd超富集植物一年蓬对Cd的耐性和解毒机制研究》一文中研究指出一年蓬(Erigeron annuus(L.)Pers)是可在矿区或废弃地上自然生长的耐性植物,且能大量富集重金属Cd,是修复重金属Cd污染的潜能植物。为研究其对重金属Cd胁迫的耐性和解毒机制,采用营养液培养的方法研究了不同浓度(0、25、50、100、200μmol·L~(-1))Cd处理后,一年蓬的生长情况、根系细胞质膜完整性、叶绿素荧光参数的变化和体内Cd积累及亚细胞分布特征,并通过TEM-EDS观察一年蓬亚细胞的损伤情况。结果表明,在低浓度Cd胁迫下一年蓬可正常生长,高浓度Cd使其生长受到抑制,叶片稀疏,并出现萎蔫现象,根系变少且颜色变深;在对照(0μmol·L~(-1))处理下,根尖无明显着色,随着Cd处理浓度的增加,根尖着色程度加深,根尖细胞质膜受到破坏,细胞质膜完整性逐渐下降;Fo(初始荧光)与Fm(最大荧光产量)均随Cd浓度的升高而下降,在25μmol·L~(-1) Cd处理下达到最大值;Fv/Fm(光化学效率)与Fv/Fo(潜在荧光)的差异性不显着,不同Cd处理的qN(非光化学淬灭系数)值与对照相比均显着增加。由此可见,一年蓬在Cd胁迫下能产生自我保护机制,降低光合活性受损程度,保持较高的光合能力。随着Cd浓度的升高,一年蓬根、茎、叶的Cd含量均呈现升高趋势,根的Cd含量最高,说明根系对Cd具有较强的积累能力和滞留作用;Cd在根系和叶片亚细胞组分中主要分布在细胞壁,茎内主要分布于含核糖体的可溶组分,可见液泡区室化和细胞壁固持是一年蓬对Cd胁迫的解毒机制之一。通过TEM观察发现,一年蓬在低浓度Cd胁迫下叶绿体等细胞结构受损程度较小,在高浓度Cd胁迫下根细胞发生质壁分离且有大量深色颗粒物沉积于液泡,叶肉细胞内叶绿体严重肿胀,基粒片层结构紊乱,细胞结构变少。进一步通过EDS分析发现,深色颗粒物的主要成分是Cd,证明一年蓬细胞受到Cd的损害。综合分析得出,一年蓬对Cd有较高的耐性及解毒能力,用于修复Cd污染土壤上具有一定的应用潜力。(本文来源于《中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集》期刊2018-08-05）
王昕慧,孙晓阳,李勋,王鹏,孙华山[9]（2018）在《钾素增强干旱胁迫下草地早熟禾生理耐性的机制》一文中研究指出采用不同程度的水分胁迫与5个不同钾素水平进行交互处理,以草地早熟禾品种Merit为试材,研究钾对水分胁迫下草地早熟禾生理特性及草坪质量的影响。结果表明:同一钾素浓度下,水分胁迫显着(P<0.05)降低草地早熟禾草坪质量、叶绿素含量、根系活力、抗氧化酶活性,显着(P<0.05)增加草地早熟禾电导率及丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量。同一水分条件下,随着钾素浓度的增加,草地早熟禾草坪质量、叶绿素含量、根系活力、脯氨酸含量、抗氧化酶活性先升高后降低,电导率、丙二醛含量先降低后升高,可溶性糖含量不断升高。在重度水分胁迫下,与0mmol/L钾处理相比,9mmol/L钾处理下Merit的POD、SOD、CAT活性分别上升了68%、35%、65%,对于缓解干旱、提高草坪耐受性和坪用质量效果最好。(本文来源于《中国草地学报》期刊2018年04期）
胡晓芳[10]（2018）在《珙桐离体胚轴超低温保存及其脱水耐性和低温耐性机制》一文中研究指出超低温保存目前被认为是非正常性种子长期保存最理想的方式。珙桐(Davidia involucrata Baill)是中国特有的濒危孑遗植物,其种子同时具有顽拗性和休眠特性,自然条件下萌发困难且活力保持时间短,实现其种质的长期保存具有重要意义。本研究以珙桐离体胚轴为研究对象,利用变色硅胶对其进行适当的快速脱水处理后投入液氮保存,保存一定时间后解冻并通过组培方法检测存活率;在成功实现超低温保存后,还通过相对电导率测定、主要抗氧化酶活性测定等常规植物生理学实验,以及蛋白质组学和转录组学技术对其脱水耐性和低温耐性的生理机制进行了探讨,主要结果如下:(1)珙桐离体胚轴能耐受一定程度的脱水,并且适当脱水后的离体胚轴能够耐受液氮低温实现超低温保存。脱水至10.7±0.2%含水量时的存活率为55%,投入液氮保存后的存活率可达35%。(2)3 h的硅胶快速脱水及其随后的超低温保存对脂质过氧化无显着性影响。(3)3 h的硅胶快速脱水不会导致珙桐离体胚轴电解质发生显着渗漏,但随后的超低温保存则会大大增加电解质渗漏。(4)珙桐离体胚轴中的抗氧化酶系统对3 h的硅胶快速脱水及其随后的超低温保存具有不同的响应机制。3 h的硅胶快速脱水显着增加了CAT活性,对SOD、APX和DHAR活性则无显着性影响;随后的超低温保存与脱水相比,显着降低了SOD活性,并显着增加了DHAR活性。(5)珙桐离体胚轴的脱水耐性机制主要涉及蛋白和核酸等分子的合成、装配、绑定与代谢,蛋白翻译及翻译后修饰。(6)脱水后的珙桐离体胚轴的低温耐性机制主要涉及蛋白合成、分子定位、能量代谢和次级代谢。(本文来源于《湖北民族学院》期刊2018-06-30）
耐性机制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
铜(Cu)是植物生长所必需的营养元素,参与植物体内许多生理过程,但过量的Cu会对植物产生毒害,Cu污染土壤的修复与再利用一直是人们所关注的问题。蓖麻(Ricinus communis L.)由于生长迅速、生物量大、具有一定的重金属耐性以及经济价值较高等特点,是一种理想的植物修复材料。本文以蓖麻为研究对象,通过水培实验,研究了蓖麻根部对Cu的固定作用以及硫对缓解蓖麻Cu毒害的影响,部分揭示了蓖麻的耐Cu机制;通过土壤盆栽实验,研究了施用硫(S)肥对两种Cu污染土壤中Cu形态、蓖麻生长和富集Cu的影响,并通过16S rRNA测序技术揭示了两种土壤中影响土壤硫化学行为的关键微生物。主要结果如下:(1)水培试验结果显示,Cu主要积累在蓖麻的根部。当营养液中Cu浓度为12.5μmol L~(-1)时,Cu主要分布在根部可溶性组分及细胞壁中,分别占根部总Cu的48.76%和40.95%。随着Cu胁迫加剧(25μmol L~(-1)和50μmol L~(-1) Cu处理),蓖麻根细胞壁中Cu占根部总Cu比例上升至58.01%和57.86%。蓖麻根细胞壁中大部分Cu被固定在半纤维素1组分中,约占细胞壁总Cu的44.85%-67.78%。此外,一部分Cu被固定在半纤维素2组分和果胶组分中。但与半纤维素1和半纤维素2相比,果胶对Cu的固定能力很容易达到饱和。二维红外相关分析(2D-FTIR-COS)结果表明,半纤维素C-O-C、C-C或C-OH最先对Cu胁迫做出响应,其次是果胶中的C=O或木质素和木聚糖中的C=O,最后是蛋白质中的C=O。(2)Cu胁迫促使蓖麻根部植物螯合肽(PCs)的合成来螯合过量的Cu离子,同时导致了根中还原型谷胱甘肽(GSH)的消耗。硫可以缓解Cu对蓖麻根系的毒害,但在不同程度的Cu胁迫下,硫缓解Cu对蓖麻根系毒害的机制也不同。当外界Cu胁迫程度较轻时(≤25μmol L~(-1) Cu处理),增加硫的供给量可以通过增加蓖麻根部GSH的含量来提高蓖麻抗氧化能力,从而缓解Cu毒害;当外界Cu胁迫较重时(50和100μmol L~(-1) Cu处理),增加硫供给量主要是促进蓖麻根中植物螯合肽的合成来缓解Cu毒害。(3)盆栽试验结果显示,在pH为7.90,Cu含量为1507 mg kg~(-1)的土壤中(采自铜绿山矿区,MS-Soil),施用硫肥(0-4 g kg~(-1))减少了蓖麻对Cu的吸收量,促进了蓖麻的生长。与不施用硫肥相比,施用硫肥后蓖麻根部和地上部Cu含量分别下降了12.96%-45.35%和12.73%-23.85%,而地上部的生物量增加了10.48%-29.14%。而在pH为6.46,Cu含量为790 mg kg~(-1)的土壤中(采自矿区周边菜地,FS-Soil),施用硫肥加剧了Cu对蓖麻根系的毒害,抑制了蓖麻生长。与不施用硫肥处理相比,施用4 g kg~(-1)的硫肥后蓖麻根中Cu含量增加了43.82%,而根部生物量下降了45.98%。在盆栽实验中,施用硫肥引起蓖麻对Cu吸收量的改变可能是影响蓖麻生长的主要原因。(4)施用硫肥后对供试两种土壤中Cu的化学形态和生物有效性也产生了不同影响。在MS土壤中,施用硫肥降低了土壤中弱酸提取态Cu和可还原态Cu的比例,增加了可氧化态Cu和残渣态Cu的比例,降低了土壤中Cu的生物有效性。施用4 g kg~(-1)硫肥后土壤中可还原态Cu的比例由29.83%(CK)下降至4.71%,而可氧化态Cu和残渣态Cu的比例则由CK的12.41%和56.82%上升至30.83%和60.52%。而在FS土壤中,施用硫肥后造成了土壤pH显着下降,活化了土壤中的Cu。与CK处理相比,施用4 g kg~(-1)硫肥后土壤中DTPA提取态Cu的含量增加了4.45%。(5)利用16S rRNA测序技术分析了供试两种污染土壤种植蓖麻及施用硫肥后土壤微生物群落结构的变化。结果表明,施用硫肥虽然都降低了两种土壤微生物群落的多样性,但对两种土壤中的微生物群落结构产生的影响有所不同。在MS土壤中,蓖麻生长和施用单质硫肥增加了广古菌门(Euryarchaeota)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度。Thiobacillus是MS土壤中参与单质硫氧化的关键菌属。而在FS土壤中,蓖麻生长和施用硫肥增加了土壤中变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度,参与FS土壤硫氧化的关键菌属则为Sulfurifustis。两种土壤中,蓖麻根际土壤性质、微生物群落结构的差异可能是导致硫对土壤Cu形态产生不同影响的原因。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
耐性机制论文参考文献
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[3].孟媛.几种叶类蔬菜对镉砷的富集效应及其耐性机制[D].西北农林科技大学.2019
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[5].杨宗泽.小麦六倍化过程中低氮耐性变异的生理机制研究[D].东北师范大学.2019
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