砷对不同基因型谷子生理生化特性的影响研究
发布时间：2021-06-27 12:02
砷进入土壤中,会经食物链转化对人类身体健康造成威胁。因此,本试验选用“晋谷21号（JG21）、沁黄2号（QH2）、大白谷（DB）”（Setaria italica）为试验材料,采用盆栽试验的方法,通过探究砷对谷子苗期、拔节期、成熟期生长发育、生理特性的影响及植株对As的吸收转运,明确砷对谷子生理胁迫的临界浓度范围,进而初步探究谷子耐砷机制,结果表明:（1）不同生育期,随着As浓度的增加,DB、JG21、QH2生物量变化为:先增加后减小,当As浓度≤10 mg·kg-1时,其生物量不断增加,促进谷子生长;As浓度>10mg·kg-1生物量逐步降低,其临界浓度为10 mg·kg-1。（2）不同生育期,随着As浓度的增加,DB、JG21、QH2的叶绿素和光合参数变化为:先升高后降低。低浓度As(≤10 mg·kg-1),可以提高谷子叶绿素的合成,提高气孔导度（Gs）开合的敏感性,促进细胞内CO2的增多,使得光合作用越来越强。随着As浓度的增加(>10 mg·kg...
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可知，DB、JG21、QH2的叶绿素含量各不相同，在一定范围内其含量上升，DC图1砷胁迫对不同基因型谷子幼苗叶绿素含量的影响
-12-由图2可知，在0-30mg·kg-1砷处理下，DB、JG21这2个谷子品种SOD活性，先不断升高，之后开始降低；而QH2随着As浓度的增大，其活性呈递减趋势。在砷浓度为5mg·kg-1时，DB、JG21的SOD活性达到最大值，比对照高出0.8%和0.2%，差异不显著（p<0.05），这可能是砷刺激了谷子幼苗体内解毒SOD活性的增加以抵制砷的毒害作用；在10-30mg·kg-1砷处理下，DB、JG21、QH2的SOD活性等于或者低于其对照组，均随着浓度的增加而降低，说明当砷浓度超过10mg·kg-1会抑制谷子SOD活性，表现出谷子幼苗在高浓度砷下的毒害情况，这是可能因为砷浓度较高时，由含氧自由基转化成的大量H2O2抑制了SOD活性，并且在3个品种的SOD活性依次为：JG21＞DB＞QH2。4.1.5砷对不同基因型谷子苗期POD活性的影响abcaaaaaababaabcabcababcba500510520530540550560570580590600DBJG21QH2SOD活性/（u·g-1FW·h-1）SODactivity/（u·g-1FW·h-1）谷子品种MilletcultivarsCK510152030图2砷胁迫对不同基因型谷子苗期SOD活性的影响Fig.2EffectofarsenicstressonSODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings图3砷胁迫对不同基因型谷子苗期POD活性的影响Fig.3EffectofarsenicstressonPODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings
%，说明在此时植物自身的去除活性氧的过程加强；砷浓度为10mg·kg-1时，3个谷子品种的POD活性开始呈现下降趋势，其中DB、JG21虽开始呈现下降趋势但仍高于对照；当砷浓度达到10mg·kg-1或更高时均开始减小，DB、JG21、QH2的POD活性均受到抑制，且浓度越高，抑制越强；砷浓度为30mg·kg-1时，DB、JG21、QH2这3个谷子品种POD活性最小，但仍高于对照，但差异不显著（p<0.05）。总体来看，DB的POD活性整体上低于JG21、QH2这2个品种的POD活性。4.1.6砷对不同基因型谷子苗期CAT活性的影响由图4可知，在0-30mg·kg-1砷处理下，DB、JG21、QH2这3个谷子品种CAT活性对砷胁迫的响应具有相似的变化。在As浓度为5mg·kg-1时，DB、JG21、QH2的POD活性在所有处理中达到了最高值，其中DB、JG21与对照相比均高于64.47%、44.28%、24.82%，但QH2差异不显著（p<0.05）；当砷浓度为10mg·kg-1时，DB、JG21、QH2这3个谷子品种CAT活性总体呈下降趋势，但仍显著高于对照；当砷浓度为15mg·kg-1时，总体呈下降趋势，其中DB和JG21高于对照，而QH2低于对照；当砷浓度为20mg·kg-1时，DB、JG21的CAT活性略高于砷浓度为15mg·kg-1时，但与砷浓度为5mg·kg-1时相比仍呈下降趋势；砷浓度为30mg·kg-1时，DB和QH2在所有处理中达到最低值。总体来看，QH2的CAT活性明显高于DB、JG21的CAT活性，说明QH2能更好的保持图4砷胁迫对不同基因型谷子苗期CAT活性的影响Fig.4EffectofarsenicstressonCATactivityofdifferentgenotypesofmillet
【参考文献】：
期刊论文
[1]As对谷子萌发、幼苗生长及抗氧化酶系统的影响[J]. 王春梅,闫双堆,卜玉山,刘利军,张乃于. 水土保持学报. 2018(06)
[2]砷在农作物中的累积及其耐受机制研究综述[J]. 陈国梁,冯涛,陈章,李志贤,陈远其. 生态环境学报. 2017(11)
[3]镉胁迫对荻生长、镉富集和土壤酶活性的影响[J]. 郑黎明,张杰,杨红飞,李全发,袁静. 水土保持学报. 2017(05)
[4]广西土壤和沉积物砷含量及污染分布特征[J]. 宋波,刘畅,陈同斌. 自然资源学报. 2017(04)
[5]硒对砷胁迫下小白菜生理特性及砷吸收的影响[J]. 赵秀峰,张强,程滨,霍晓兰. 环境科学学报. 2017(09)
[6]砷对西瓜和哈密瓜种子萌发及其幼苗生长的影响[J]. 于波,臧淑艳,房志浩. 沈阳化工大学学报. 2017(01)
[7]砷胁迫对黄瓜种子萌发与苗期生长的影响[J]. 巩健. 西北农业学报. 2016(10)
[8]细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性和富集特征研究[J]. 贾永霞,李弦,罗弦,蒲玉琳,李云,张世熔. 生态环境学报. 2016(06)
[9]国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望[J]. 纪冬丽,孟凡生,薛浩,郭金辉,王业耀,杨琦. 环境工程技术学报. 2016(01)
[10]砷胁迫对紫茉莉生理生化特性的影响[J]. 徐玲玲,李娅迪,冯旭东,张凯凯,关萍. 山地农业生物学报. 2015(04)
博士论文
[1]玉米对砷污染的生理生态响应[D]. 刘华琳.山东农业大学 2008
[2]冬小麦、油菜对砷污染反应的比较研究[D]. 刘全吉.华中农业大学 2008
硕士论文
[1]蕹菜和紫竹梅对废水中铀及伴生重金属的富集能力研究[D]. 罗蓝.西南科技大学 2018
[2]桉树对砷的生理响应和解毒机制研究[D]. 蒙敏.广西大学 2017
[3]不同品种玉米对砷胁迫的生理反应特性研究[D]. 夏新迪.沈阳农业大学 2016
[4]不同品种小麦幼苗耐砷性差异及砷胁迫下抗氧化系统的变化[D]. 朱顺.南京农业大学 2015
[5]两个水稻品种对旱改水和砷胁迫响应的研究[D]. 闫加力.华中农业大学 2014
[6]铬、铜胁迫对2种玉簪生长及生理特性的影响[D]. 顾艾博.吉林农业大学 2014
[7]砷胁迫下3种水生植物砷形态的变化及影响因素[D]. 马丽.昆明理工大学 2013
[8]砷胁迫对水培条件下三个杨树材料生理特性及体内砷积累的影响[D]. 徐莹.华中农业大学 2012
[9]利用AFLP技术对谷子抗锈基因进行分子标记[D]. 潘文嘉.河北农业大学 2010
[10]芸薹属植物对砷胁迫的反应及其机理研究[D]. 宋俊英.华中农业大学 2010
本文编号：3252809
【文章来源】：山西农业大学山西省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可知，DB、JG21、QH2的叶绿素含量各不相同，在一定范围内其含量上升，DC图1砷胁迫对不同基因型谷子幼苗叶绿素含量的影响
-12-由图2可知，在0-30mg·kg-1砷处理下，DB、JG21这2个谷子品种SOD活性，先不断升高，之后开始降低；而QH2随着As浓度的增大，其活性呈递减趋势。在砷浓度为5mg·kg-1时，DB、JG21的SOD活性达到最大值，比对照高出0.8%和0.2%，差异不显著（p<0.05），这可能是砷刺激了谷子幼苗体内解毒SOD活性的增加以抵制砷的毒害作用；在10-30mg·kg-1砷处理下，DB、JG21、QH2的SOD活性等于或者低于其对照组，均随着浓度的增加而降低，说明当砷浓度超过10mg·kg-1会抑制谷子SOD活性，表现出谷子幼苗在高浓度砷下的毒害情况，这是可能因为砷浓度较高时，由含氧自由基转化成的大量H2O2抑制了SOD活性，并且在3个品种的SOD活性依次为：JG21＞DB＞QH2。4.1.5砷对不同基因型谷子苗期POD活性的影响abcaaaaaababaabcabcababcba500510520530540550560570580590600DBJG21QH2SOD活性/（u·g-1FW·h-1）SODactivity/（u·g-1FW·h-1）谷子品种MilletcultivarsCK510152030图2砷胁迫对不同基因型谷子苗期SOD活性的影响Fig.2EffectofarsenicstressonSODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings图3砷胁迫对不同基因型谷子苗期POD活性的影响Fig.3EffectofarsenicstressonPODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings
%，说明在此时植物自身的去除活性氧的过程加强；砷浓度为10mg·kg-1时，3个谷子品种的POD活性开始呈现下降趋势，其中DB、JG21虽开始呈现下降趋势但仍高于对照；当砷浓度达到10mg·kg-1或更高时均开始减小，DB、JG21、QH2的POD活性均受到抑制，且浓度越高，抑制越强；砷浓度为30mg·kg-1时，DB、JG21、QH2这3个谷子品种POD活性最小，但仍高于对照，但差异不显著（p<0.05）。总体来看，DB的POD活性整体上低于JG21、QH2这2个品种的POD活性。4.1.6砷对不同基因型谷子苗期CAT活性的影响由图4可知，在0-30mg·kg-1砷处理下，DB、JG21、QH2这3个谷子品种CAT活性对砷胁迫的响应具有相似的变化。在As浓度为5mg·kg-1时，DB、JG21、QH2的POD活性在所有处理中达到了最高值，其中DB、JG21与对照相比均高于64.47%、44.28%、24.82%，但QH2差异不显著（p<0.05）；当砷浓度为10mg·kg-1时，DB、JG21、QH2这3个谷子品种CAT活性总体呈下降趋势，但仍显著高于对照；当砷浓度为15mg·kg-1时，总体呈下降趋势，其中DB和JG21高于对照，而QH2低于对照；当砷浓度为20mg·kg-1时，DB、JG21的CAT活性略高于砷浓度为15mg·kg-1时，但与砷浓度为5mg·kg-1时相比仍呈下降趋势；砷浓度为30mg·kg-1时，DB和QH2在所有处理中达到最低值。总体来看，QH2的CAT活性明显高于DB、JG21的CAT活性，说明QH2能更好的保持图4砷胁迫对不同基因型谷子苗期CAT活性的影响Fig.4EffectofarsenicstressonCATactivityofdifferentgenotypesofmillet
【参考文献】：
期刊论文
[1]As对谷子萌发、幼苗生长及抗氧化酶系统的影响[J]. 王春梅,闫双堆,卜玉山,刘利军,张乃于. 水土保持学报. 2018(06)
[2]砷在农作物中的累积及其耐受机制研究综述[J]. 陈国梁,冯涛,陈章,李志贤,陈远其. 生态环境学报. 2017(11)
[3]镉胁迫对荻生长、镉富集和土壤酶活性的影响[J]. 郑黎明,张杰,杨红飞,李全发,袁静. 水土保持学报. 2017(05)
[4]广西土壤和沉积物砷含量及污染分布特征[J]. 宋波,刘畅,陈同斌. 自然资源学报. 2017(04)
[5]硒对砷胁迫下小白菜生理特性及砷吸收的影响[J]. 赵秀峰,张强,程滨,霍晓兰. 环境科学学报. 2017(09)
[6]砷对西瓜和哈密瓜种子萌发及其幼苗生长的影响[J]. 于波,臧淑艳,房志浩. 沈阳化工大学学报. 2017(01)
[7]砷胁迫对黄瓜种子萌发与苗期生长的影响[J]. 巩健. 西北农业学报. 2016(10)
[8]细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性和富集特征研究[J]. 贾永霞,李弦,罗弦,蒲玉琳,李云,张世熔. 生态环境学报. 2016(06)
[9]国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望[J]. 纪冬丽,孟凡生,薛浩,郭金辉,王业耀,杨琦. 环境工程技术学报. 2016(01)
[10]砷胁迫对紫茉莉生理生化特性的影响[J]. 徐玲玲,李娅迪,冯旭东,张凯凯,关萍. 山地农业生物学报. 2015(04)
博士论文
[1]玉米对砷污染的生理生态响应[D]. 刘华琳.山东农业大学 2008
[2]冬小麦、油菜对砷污染反应的比较研究[D]. 刘全吉.华中农业大学 2008
硕士论文
[1]蕹菜和紫竹梅对废水中铀及伴生重金属的富集能力研究[D]. 罗蓝.西南科技大学 2018
[2]桉树对砷的生理响应和解毒机制研究[D]. 蒙敏.广西大学 2017
[3]不同品种玉米对砷胁迫的生理反应特性研究[D]. 夏新迪.沈阳农业大学 2016
[4]不同品种小麦幼苗耐砷性差异及砷胁迫下抗氧化系统的变化[D]. 朱顺.南京农业大学 2015
[5]两个水稻品种对旱改水和砷胁迫响应的研究[D]. 闫加力.华中农业大学 2014
[6]铬、铜胁迫对2种玉簪生长及生理特性的影响[D]. 顾艾博.吉林农业大学 2014
[7]砷胁迫下3种水生植物砷形态的变化及影响因素[D]. 马丽.昆明理工大学 2013
[8]砷胁迫对水培条件下三个杨树材料生理特性及体内砷积累的影响[D]. 徐莹.华中农业大学 2012
[9]利用AFLP技术对谷子抗锈基因进行分子标记[D]. 潘文嘉.河北农业大学 2010
[10]芸薹属植物对砷胁迫的反应及其机理研究[D]. 宋俊英.华中农业大学 2010
本文编号：3252809
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