黑麦草、丛枝菌根真菌对不同番茄品种Cd吸收、富集的影响

发布时间：2018-03-23 14:05

本文选题：黑麦草　切入点：丛枝菌根真菌　出处：《西南大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来,随着采矿、电镀、冶金等工业活动产生的“三废”的排放,使大面积农田土壤被Cd污染。在Cd污染土壤上,作物能吸收一定量的Cd,导致果蔬中营养元素和成分的改变,通过食物链进入人体引起Cd的急性或慢性中毒。传统的工程治理法成本高,且破坏土壤结构,降低土壤肥力,化学法易带来二次污染且效果不稳定,因此目前更多的是研究植物和微生物修复,而将二者联合起来修复Cd污染土壤并且应用于实际生产中的研究较少。黑麦草(Lolium multiflorum L.)对重金属Cd有很强的富集能力。丛枝菌根是植物根系与丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhiza, AM)形成的一种共生体,广泛存在于包括重金属污染土壤的各种生境中,且可以影响宿主植物对重金属的吸收、积累、转移。番茄是人们喜食的一种茄果类蔬菜。前期研究显示番茄果实中可富集较多的Cd,严重影响了番茄的食用安全。本研究通过土培试验模拟Cd污染土壤和应用于大田重度Cd污染土壤中,研究丛枝菌根真菌和黑麦草对番茄(Lycopersicon esculintum Mill.)的生长、生理特性、Cd的积累及化学形态的影响,以及对土壤微生物、酶活性和Cd形态的影响。考察土壤接种菌根真菌促进黑麦草等重金属超级累植物或重金属富集植物体内重金属元素浓度的效应能否同时表现在降低蔬菜重金属吸收量方面；同时还考察从枝菌根真菌对黑麦草修复土壤Cd污染是否有强化的作用。以期为土壤Cd污染修复提供理论依据。本试验得到如下结果：(1)土培试验中,番茄果实干重和植株总干重、叶和根抗氧化酶活性及丙二醛含量、植株各部位Cd含量及积累量在不同品种和处理间的差异达到显著性水平。黑麦草和丛枝菌根真菌单一或复合修复显著提高了2个番茄品种的果实、根、茎、叶及总干重,降低了叶和根的丙二醛(MDA)含量及过氧化氢酶(CAT)、超过氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。(2)土培试验中,黑麦草和丛枝菌根真菌单一或复合修复降低了2个番茄品种果实中Cd提取总量和各形态Cd(FE, FW, FNaCl, FHAC,FHCl和FR)含量,降幅分别为19.4%～52.4%、31.0%～75.2%、19.7%～59.1%、3.11%～48.2%、20.0%～65.0%、40.7%～100%和15.2%～50.0%。Cd主要积累在番茄的叶和茎,果实和根积累较少。黑麦草和丛枝菌根真菌单一或复合修复不同程度降低了番茄叶、茎和根中的Cd含量；减少了茎Cd积累量和植株全Cd量。"Cd+R+AM真菌”处理还减少了2个番茄品种果实的Cd积累量,降幅分别为42.9%和43.7%。供试2个番茄品种,以“洛贝琪”对Cd的耐性和抗性较强,果实Cd含量和积累量及植株Cd总积累量则以“洛贝琪”“德福mm-8”。(3)土培试验中,黑麦草和丛枝菌根真菌单一或复合均减轻了Cd对番茄根尖细胞的毒害作用。在Cd处理(对照)下,2个番茄品种根尖细胞均变得畸形,细胞器严重匮乏,细胞处于质壁分离状态,细胞间距离较大；而"Cd+R or AM"处理下,2个番茄品种根尖细胞均有恢复正常的趋势,细胞内细胞器增多,细胞壁增厚,细胞趋于完整,可见细胞核、液泡等细胞器。(4)土培试验中,丛枝菌根真菌增加了黑麦草地上部生物量、地下部生物量及其总生物量,种植2个番茄品种中的黑麦草分别增了35.6%和32.2%、11.3%和13.6%、27.6%和26.0%。丛枝菌根真菌使黑麦草地上部和地下部中的Cd含量均降低了,降幅分别为14.8%和9.61%、7.22%和11.1%。丛枝菌根真菌却增加了黑麦草地上部、地下部Cd积累量和Cd全量,增幅分别为15.7%和19.7%、4.33%和1.02%、10.3%和12.2%。(5)大田试验中,黑麦草或丛枝菌根真菌单一或复合修复使番茄果实、叶、茎和根中的Cd含量不同程度降低,种植2个品种番茄中的黑麦草的降幅分别为6.92%～37.9%和11.8%～40.9%、5.70%～38.6%和12.2%～40.1%、5.60%～34.7%和4.61%～32.6%、9.82%～42.4%和21.7%～41.4%。果实Cd含量以“德福mm-8”“洛贝琪”。(6)大田试验中,黑麦草和丛枝菌根真菌单一或联合修复Cd污染土壤增加了种植2个番茄品种土壤中细菌、真菌、放线菌数量,增幅分别为59.9%～254%和21.7%～169%、76.9%～231%和205%～253%、27.1%～72.9%和27.9%～77.0%。黑麦草和丛枝菌根真菌单一或联合修复Cd污染土壤增加了种植2个品种番茄土壤中脲酶、转化酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性。(7)大田试验中,土壤中Cd形态含量的大小顺序为残留态(RES-Cd)铁锰氧化态(FeMn-Cd)碳酸盐态(CAB-Cd)可交换态(EXC-Cd)有机态(OM-Cd)。黑麦草或接种丛枝菌根真菌单一或复合均降低了土壤中可交换态(EXC-Cd)、碳酸盐态(CAB-Cd)和铁锰氧化态(FeMn-Cd), CAB-Cd的降幅分别为16.9%-37.8%和31.3%-34.4%; FeMn-Cd降幅分别为20.6%-38.1%和32.0%-38.6%。黑麦草或接种丛枝菌根真菌均降低了土壤中Cd形态的总提取量和土壤中Cd含量,土壤中Cd形态总提取量及Cd含量降幅分别为8.61%-23.2%和15.9%～27.5%、16.9%～22.7%和25.4%～27.8%。(8)大田试验中,丛枝菌根真菌增加了黑麦草地上部生物量、地下部生物量及其总生物量,种植2个品种番茄中的黑麦草分别增了8.30%和12.0%、18.4%和15.3%、11.8%和13.1%。丛枝菌根真菌显著增加了黑麦草中Cd含量及Cd积累量。黑麦草地上部和地下部Cd含量的增幅分别为18.0%和63.5%、27.2%和33.3%；黑麦草地上部和地下部Cd积累量以及Cd全量的增幅分别为26.1%和87.5%、50.0%和61.5%、36.6%和75.9%。黑麦草Cd含量的大小顺序为地下部地上部,黑麦草Cd积累量的大小顺序为地上部地下部。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X17;X53

【参考文献】