首页> 正文

镉胁迫下两种龙葵的生理生化响应及镉积累特征研究

2020-12-02阅读(740)

镉胁迫下两种龙葵的生理生化响应及镉积累特征研究

论文摘要

植物修复技术在治理土壤镉污染方面已经取得了很大的进展。龙葵（Solanum nigrum）和少花龙葵（Solanum photeinocarpum）为一年生草本植物,具有生物量大、生态适应性强等特点,同时对镉具有较强的耐性,可以作为土壤镉修复的潜力植物。它们作为同科同属的植物,在形态特征方面具有很高的相似度,但是否具有相同的镉解毒机制值得探讨。本研究以龙葵和少花龙葵为供试材料,在水培条件下,研究了不同浓度镉胁迫对两种龙葵矿质元素吸收、生理生化、叶肉细胞超微结构、镉的亚细胞分布及化学形态的影响,明确两种龙葵对镉胁迫的响应及其镉积累特征,为龙葵和少花龙葵在植物修复土壤镉污染领域的应用提供理论依据。主要研究结论如下:（1）不同浓度镉胁迫下龙葵和少花龙葵的生物量均显著降低（P<0.05）,矿质元素吸收紊乱。生物量的降幅表现为:根>叶>茎,少花龙葵>龙葵;与对照相比,不同浓度镉处理减少了两种龙葵对K、Mn的吸收,但促进了它们对Cd、Ca、Mg、Cu的吸收,镉对两种龙葵Zn的影响方面存在差异,不同浓度镉处理提高了龙葵对Zn的吸收量,而少花龙葵对Zn的吸收与积累却受到了抑制。（2）镉胁迫下两种龙葵体内H2O2含量显著增加（P<0.05）,含量上表现为:叶片>根系,少花龙葵>龙葵;两种龙葵体内的抗氧化酶（CAT、APX、GR、GPX）与抗氧化剂（AsA、GSH）整体表现为低促高抑,龙葵在320μM镉处理时CAT、APX、GR、GPX酶活性与AsA、GSH含量显著降低,少花龙葵在80μM镉处理时CAT、APX、GR酶活性与AsA、GSH含量含量降低。随着抗氧化酶活性的快速降低,抗氧化剂含量的减少,过多的H2O2不能被抗氧化系统有效清除,导致了植物的膜脂氧化损伤。在相同浓度镉处理下,少花龙葵膜脂过氧化损伤较龙葵严重。镉胁迫下两种龙葵体内乙二醛酶系统中Gly I酶对MG的脱毒起了重要作用。（3）透射电镜观察发现,80μM的镉胁迫下,少花龙葵已经达到镉胁迫阈值,叶肉细胞超微结构损伤严重,主要表现在:细胞壁断裂、线粒体和叶绿体严重受损,液泡内出现大量黑色沉淀物质;龙葵损伤较轻,叶肉细胞细胞壁增厚,并有黑色沉淀物质附着,线粒体基本保持完好,叶绿体轻度损伤。（4）镉在两种龙葵根系和叶片细胞中的分布情况一致,均表现为:细胞壁部分>细胞质可溶部分>细胞器部分,龙葵根系和叶片细胞中细胞壁部分镉的比例均高于少花龙葵。随着镉处理浓度的增加,两种龙葵体内不同提取态的镉有趋向平均化的趋势,但氯化钠提取态依然占据主导地位。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 缩写词表
  • 前言
  • 1 文献综述
  •   1.1 土壤镉污染
  •     1.1.1 土壤镉污染的来源
  •     1.1.2 我国土壤镉污染现状
  •     1.1.3 土壤镉污染的治理
  •   1.2 镉污染对植物的毒害
  •     1.2.1 影响植物的生长发育
  •     1.2.2 影响植物矿质元素的吸收
  •     1.2.3 影响植物细胞的超微结构
  •   1.3 镉胁迫下植物的解毒机制
  •     1.3.1 抗氧化防御
  •     1.3.2 甲基乙二醛酶系统
  •     1.3.3 植物区隔化作用
  •     1.3.4 植物体内镉的化学形态
  •   1.4 龙葵和少花龙葵的基本特征及其在环境污染修复中的应用
  •     1.4.1 龙葵和少花龙葵的基本特征
  •     1.4.2 龙葵和少花龙葵在环境污染修复中的应用
  • 2 研究目的和意义
  • 3 研究内容、技术路线、材料和方法
  •   3.1 研究内容
  •   3.2 技术路线
  •   3.3 试验材料
  •   3.4 试验方法
  •     3.4.1 试验一:镉胁迫对两种龙葵生长及生理生化的影响
  •     3.4.2 试验二:镉胁迫对两种龙葵细胞形态和结构的影响及其镉积累特征
  •   3.5 测定指标及测定方法
  •     3.5.1 生物量的测定
  •     3.5.2 矿质元素的测定
  •     3.5.3 过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量测定
  •     3.5.4 抗氧化剂及抗氧化酶的测定
  •     3.5.5 甲基乙二醛酶的测定
  •     3.5.6 叶肉细胞的超微结构观察
  •     3.5.7 镉的亚细胞的分布及其化学形态
  •   3.6 数据统计与分析
  • 4 结果与分析
  •   4.1 镉胁迫对两种龙葵生长及生理生化的影响
  •     4.1.1 镉胁迫对两种龙葵生物量的影响
  •     4.1.2 镉胁迫对两种龙葵矿质元素吸收积累的影响
  •     4.1.3 镉胁迫诱导两种龙葵体内产生的氧化胁迫
  •     4.1.4 镉胁迫对两种龙葵抗氧化剂含量及抗氧化酶活性的影响
  •     4.1.5 镉胁迫对两种龙葵甲基乙二醛系统的影响
  •   4.2 镉胁迫对两种龙葵细胞形态和结构的影响及其镉积累特征
  •     4.2.1 镉胁迫对两种龙葵叶肉细胞超微结构的影响
  •     4.2.2 镉在两种龙葵根系和叶片中的亚细胞分布
  •     4.2.3 镉在两种龙葵根部和叶部的化学形态
  • 5 讨论
  •   5.1 镉胁迫对两种龙葵生长及生理生化的影响
  •   5.2 镉胁迫对两种龙葵细胞形态和结构的影响及其镉积累特征
  • 6 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附图

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 韩盼盼

    导师: 潘远智,鲜小林

    关键词: 镉胁迫,龙葵,少花龙葵,生理生化

    来源: 四川农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,农业科技

    专业: 生物学,环境科学与资源利用,植物保护

    单位: 四川农业大学

    分类号: Q945.78;X503.23

    DOI: 10.27345/d.cnki.gsnyu.2019.000288

    总页数: 61

    文件大小: 3651k

    下载量: 34

    相关论文文献

    • [1].镉胁迫对广西田七生长及品质的影响[J]. 现代中药研究与实践 2020(01)
    • [2].镉处理对薄荷植株生长及镉吸收累积的影响[J]. 江苏农业科学 2013(03)
    • [3].镉对两蕹菜品种生长的影响[J]. 安徽农业科学 2012(15)
    • [4].土壤镉污染对香樟幼苗光合和生理特性的影响[J]. 林业科学 2020(06)
    • [5].镉对皇竹草生长及其镉吸收累积的影响[J]. 江苏农业科学 2012(11)
    • [6].镉处理对茴香镉吸收累积与生理指标的影响[J]. 江苏农业科学 2011(01)
    • [7].镉胁迫下红麻幼根的生理响应[J]. 中国麻业科学 2016(02)
    • [8].镉处理对水稻镉安全材料的镉积累及转移特性的影响[J]. 农业环境科学学报 2017(02)
    • [9].镉处理对不同基因型花生产量及品质的影响[J]. 中国农业科技导报 2009(03)
    • [10].重金属镉在五类花生不同部位的分布特征及其对产量的影响[J]. 中国农业科技导报 2009(05)
    • [11].羽衣甘蓝对镉的耐性和富集特征研究[J]. 西北植物学报 2015(05)
    • [12].镉胁迫对杨树矿质营养吸收和分配的影响[J]. 林业科学 2009(07)
    • [13].镉对油菜幼苗硫吸收、转运和分布的影响[J]. 环境化学 2013(01)
    • [14].锰-镉互作对水稻生长和植株镉、锰含量的影响[J]. 中国水稻科学 2010(02)
    • [15].镉处理对杨树光合作用及叶绿素荧光参数的影响[J]. 林业科学 2008(06)
    • [16].缺磷抑制拟南芥对镉的吸收[J]. 浙江农业学报 2020(05)
    • [17].镉在海雀稗体内的分布及化学形态特征[J]. 环境化学 2016(02)
    • [18].重金属镉处理对茶树鲜叶营养成分的影响[J]. 湖北农业科学 2013(18)
    • [19].马缨丹对镉的生长响应及其富集、转运和亚细胞分布特点研究[J]. 生态环境学报 2014(10)
    • [20].外加Cd处理下不同作物品种Cd吸收与分配的基因型差异[J]. 环境科学导刊 2016(05)
    • [21].镉处理下平邑甜茶DNA的甲基化分析[J]. 山东农业大学学报(自然科学版) 2014(03)
    • [22].红蛋植物对重金属镉、锌的吸收动态研究[J]. 生态环境学报 2012(06)
    • [23].水稻品种台北309对短期镉胁迫的生理及形态响应[J]. 宜春学院学报 2019(12)
    • [24].镉对菠菜中微量元素吸收影响的基因型差异研究[J]. 安徽农业科学 2012(36)
    • [25].镉胁迫对黄瓜幼苗光合和叶绿素荧光特性的影响[J]. 水土保持研究 2011(05)
    • [26].镉对菠菜中大量元素吸收的影响[J]. 吉林农业大学学报 2009(01)
    • [27].铝镉污染对砖红壤微生物碳氮磷的影响[J]. 热带农业科学 2018(11)
    • [28].细叶美女樱(Verbena Tenera Spreng)对镉的耐性和富集特征研究[J]. 生态环境学报 2016(06)
    • [29].香根草对镉胁迫的光合响应[J]. 西南师范大学学报(自然科学版) 2012(10)
    • [30].镉对紫茉莉叶片蛋白质·脯氨酸和抗氧化酶活性的影响[J]. 安徽农业科学 2008(35)

    标签：;  ;  ;  ;  

    镉胁迫下两种龙葵的生理生化响应及镉积累特征研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕论降 版权所有 鄂ICP备12018319号-6