重金属镉、铜、铅对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

发布时间：2020-08-15 22:26

【摘要】：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,环境中重金属污染也越来越严重。而小麦是我国重要的粮食作物,因此研究重金属对小麦的影响具有重要意义。本研究以小麦为材料,研究重金属镉(Cd)、铜(Cu)和铅(Pb)对小麦种子萌发、幼苗生长过程中叶绿素、生理生化特性、根显微结构以及细胞壁成分的影响,为探讨重金属对小麦的毒害机理提供基础,主要结果如下:(1)Cd影响小麦幼苗生长,生理生化过程和根的细胞壁成分。Cd浓度为0.1mg/L时对种子萌发及生长影响不大,甚至还有一定的促进作用,Cd浓度为100mg/L时抑制小麦萌发及生长,尤其抑制根的生长。小麦的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量降低。丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)含量先升高后降低,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)在芽中含量增多,根中含量减少。Cd处理后根细胞变致密,细胞间隙发育不充分,皮层细胞形状不规则,维管束内的初生木质部分化程度低,导管腔小,数量增多,根的直径增大。纤维素含量增多。胼胝质在表皮和皮层中增加,在维管束部分减少。酯化果胶含量明显增多。扩展蛋白含量减少。半乳聚糖和阿拉伯聚糖含量增加。木聚糖含量降低。(2)Cu影响小麦幼苗生长,生理生化过程和根的细胞壁成分。在Cu浓度为1mg/L时对芽的生长有一定促进作用,100mg/L时抑制种子萌发及生长。叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量均降低。Cu胁迫后,MDA和SOD含量增加,POD和CAT含量在芽中增加,根中减少。显微结构方面,受到Cu胁迫后与Cd胁迫后表现一致。细胞壁成分中纤维素含量降低。胼胝质和果胶质含量增加。扩展蛋白和半乳聚糖均增加。阿拉伯聚糖和木聚糖含量先增多后减少。(3)Pb影响小麦幼苗生长,生理生化过程和根的细胞壁成分。Pb在浓度为0.1mg/L时对种子发芽和生长没有影响,1000mg/L时显著抑制。叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量均减少。MDA含量降低。SOD含量升高,POD和CAT含量在芽中减少,根中增加。显微结构方面,与Cd和Cu胁迫后表现一致。细胞壁中纤维素和胼胝质含量增多。果胶质含量降低。扩展蛋白含量增多。半乳聚糖含量增多。阿拉伯聚糖含量增加。木聚糖含量增加。
【学位授予单位】：北京农学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X503.231;S512.1
【图文】：

小麦生长,根长,小麦

图3-1-2 Cd胁迫对小麦生长的影响Fig 3-1-2 Effects of Cd stress on wheat growth从图3-1-1和图3-1-2中可以看出，小麦的芽长和根长随着Cd浓度的增加而逐渐降低，芽和根的生长受到显著抑制，芽和根的长度显著变短，在Cd浓度为100 mg/L时，小麦甚至不长根。

小麦长势,浓度

图3-2-2 Cu胁迫对小麦长势的影响Fig 3-2-2 Effects of Cu stress on wheat growth通过图3-2-1和3-2-2可以看出，在Cu浓度为1 mg/L时小麦长势良好，芽长高于对照，但随着Cu浓度的逐渐升高，小麦长势变差，逐渐变短，甚至在Cu浓度为100 mg/L时不生根。

小麦生长,小麦

42图3-3-2 Pb胁迫对小麦生长的影响Fig 3-3-2 Effects of Pb stress on wheat growth从图3-3-1和3-3-2可以看出，经过Pb处理后，较低浓度对小麦的生长几乎没有影响，甚至还有促进的作用，但在高浓度显著受到抑制，小麦几乎不长根。

【参考文献】