番茄细胞壁果胶累积重金属Cd机制研究
发布时间：2020-12-28 18:41
镉（Cadmium,Cd）是生物非必需元素,具有较强的生物毒性,当Cd含量超标时,不但会抑制植物生长还会富集在农作物体内进而影响人体健康。研究表明细胞壁在植物抗逆境生理过程中起着关键性的作用,但关于细胞壁各组分解毒机制、细胞壁基因调控抗性机理等探讨还不够全面。本论文在前人研究的基础上,以常食果蔬番茄为研究对象,探讨了番茄细胞壁与Cd的结合位点,果胶含量及甲酯酶（PME）活性与细胞壁Cd累积量的关系以及果胶半乳糖醛酸基转移酶基因（LeQUA1）、果胶甲酯酶基因（LePME1）在调控番茄抗镉机理过程中的作用等。主要研究内容和结果如下:（1）在探究番茄细胞壁对重金属Cd的吸附固定机制过程中,对提取的番茄各器官细胞壁进行改性处理,通过吸附实验研究改性前后细胞壁对Cd的吸附速率和吸附量的影响。随着吸附时间的增加,吸附速率逐渐减慢,吸附增量也相应随之减少。480min左右,番茄各器官细胞壁吸附量达到饱和,饱和吸附量在1.00 mg.g-1左右。与未改性空白组相比,酯化改性、甲基化程度调节、果胶含量调节等处理均使得细胞壁吸附Cd含量降低。说明细胞壁酯化程度、果胶甲基化程度及其含...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 重金属污染现状
1.2 重金属污染危害
1.2.1 重金属对植物的毒害
1.2.2 重金属对人体健康的损害
1.2.3 重金属在其他方面的毒害效应
1.3 植物重金属的耐性机制
1.3.1 根系分泌物对重金属的抑制
1.3.2 植物细胞壁对重金属的阻控
1.3.3 植物对重金属的络合作用
1.3.4 液泡的区隔化作用
1.4 细胞壁对植物耐重金属的研究进展
1.4.1 纤维素、半纤维素在植物重金属耐性中的作用
1.4.2 果胶在植物重金属耐性中的作用
1.5 选题目的、研究内容和技术路线
1.5.1 选题目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
2 番茄细胞壁对重金属Cd的吸附固定机制
2.1 材料和方法
2.1.1 主要材料和仪器
2.1.2 番茄幼苗的培养
2.1.3 细胞壁提取
2.1.4 细胞壁改性处理
2.1.5 吸附实验
2.1.6 材料表征
2.2 结果与分析
2.2.1 改性处理对番茄各器官细胞壁Cd吸附能力的影响
2.2.2 番茄各器官细胞壁吸附机理研究
2.3 讨论
2.4 本章小结
3 细胞壁果胶在番茄耐Cd机制中的作用
3.1 材料和方法
3.1.1 主要材料和仪器
3.1.2 番茄幼苗的培养
3.1.3 细胞壁和果胶的提取
3.1.4 细胞壁果胶糖醛酸含量的测定
3.1.5 果胶甲酯酶（PME）的提取和活性的测定
3.1.6 Cd含量的测定
3.2 结果与分析
3.2.1 不同浓度Cd胁迫下番茄器官Cd含量差异
3.2.2 不同浓度Cd胁迫对细胞壁Cd含量的影响
3.2.3 不同浓度Cd胁迫对果胶Cd含量的影响
3.2.4 不同浓度Cd胁迫下果胶糖醛酸含量的差异
3.2.5 不同浓度Cd胁迫下PME活性的差异
3.3 讨论
3.4 本章小结
4 番茄细胞壁半乳糖醛酸基转移酶和果胶甲酯酶基因表达研究
4.1 材料与方法
4.1.1 番茄幼苗的培养
4.1.2 番茄总RNA的提取
4.1.3 cDNA的合成
4.1.4 基因荧光定量表达研究
4.2 结果与分析
4.1.1 LeQUA1和LePME1基因对Cd处理的响应表达
4.1.2 LeQUA1和LePME1基因对Cd处理不同时间的响应表达
4.3 讨论
4.4 本章小结
5 结论、创新点与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间公开发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe2+和Mn2+对水稻根表铁膜及镉吸收转运的影响[J]. 董明芳,郭军康,冯人伟,王瑞刚,丁永祯,徐应明,范稚莲. 环境污染与防治. 2017(03)
[2]铅锌尾矿污染区3种菊科植物体内重金属的亚细胞分布和化学形态特征[J]. 朱光旭,肖化云,郭庆军,张忠义,杨曦,孔静. 环境科学. 2017(07)
[3]重金属污染现状与对策分析[J]. 罗孟君,陈宗高. 广州化工. 2016(03)
[4]我国土壤镉污染现状、危害及其治理方法综述[J]. 李婧,周艳文,陈森,高小杰. 安徽农学通报. 2015(24)
[5]茶树根细胞壁不同组分对铅的吸附性能及其功能团的傅里叶红外光谱学研究[J]. 王梦,段德超,徐辰,于明革,施积炎. 生态学报. 2015(06)
[6]芹菜根细胞壁对镉的吸附固定机制及其FTIR表征研究[J]. 徐劼,保积庆. 环境科学学报. 2015(08)
[7]细胞壁在植物抗营养逆境中的作用及其分子生理机制[J]. 郑绍建. 中国科学:生命科学. 2014(04)
[8]海州香薷根细胞壁对铜的吸附固定机制研究[J]. 刘婷婷,彭程,王梦,段德超,施积炎. 环境科学学报. 2014(02)
[9]铜、锌、铅和镉复合污染对番茄生长和重金属累积规律的影响[J]. 茹淑华,张国印,贡冬梅,孙世友,王凌,耿暖. 华北农学报. 2013(S1)
[10]蒌蒿对镉的富集特征及亚细胞分布特点[J]. 董萌,赵运林,库文珍,周小梅,李燕子. 植物学报. 2013(04)
博士论文
[1]细胞壁在海州香薷铜耐性中的作用及解毒机理研究[D]. 刘婷婷.浙江大学 2014
[2]柠檬酸转运子和果胶甲酯酶在植物耐铝中的作用[D]. 杨晓颖.浙江大学 2011
硕士论文
[1]类芦对重金属的吸收、富集机制及修复效果研究[D]. 罗洁文.福建农林大学 2017
[2]镉诱导水稻根细胞壁果胶合成及去甲酯化机制的研究[D]. 陈瑞捷.浙江理工大学 2017
[3]东南景天（Sedum alfredii Hance）对镉的超积累与有机酸含量变化的关系[D]. 朱艳霞.浙江大学 2006
[4]细胞壁在小麦耐铝性中的作用及细胞学机理研究[D]. 唐剑锋.浙江大学 2005
本文编号：2944219
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 重金属污染现状
1.2 重金属污染危害
1.2.1 重金属对植物的毒害
1.2.2 重金属对人体健康的损害
1.2.3 重金属在其他方面的毒害效应
1.3 植物重金属的耐性机制
1.3.1 根系分泌物对重金属的抑制
1.3.2 植物细胞壁对重金属的阻控
1.3.3 植物对重金属的络合作用
1.3.4 液泡的区隔化作用
1.4 细胞壁对植物耐重金属的研究进展
1.4.1 纤维素、半纤维素在植物重金属耐性中的作用
1.4.2 果胶在植物重金属耐性中的作用
1.5 选题目的、研究内容和技术路线
1.5.1 选题目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
2 番茄细胞壁对重金属Cd的吸附固定机制
2.1 材料和方法
2.1.1 主要材料和仪器
2.1.2 番茄幼苗的培养
2.1.3 细胞壁提取
2.1.4 细胞壁改性处理
2.1.5 吸附实验
2.1.6 材料表征
2.2 结果与分析
2.2.1 改性处理对番茄各器官细胞壁Cd吸附能力的影响
2.2.2 番茄各器官细胞壁吸附机理研究
2.3 讨论
2.4 本章小结
3 细胞壁果胶在番茄耐Cd机制中的作用
3.1 材料和方法
3.1.1 主要材料和仪器
3.1.2 番茄幼苗的培养
3.1.3 细胞壁和果胶的提取
3.1.4 细胞壁果胶糖醛酸含量的测定
3.1.5 果胶甲酯酶（PME）的提取和活性的测定
3.1.6 Cd含量的测定
3.2 结果与分析
3.2.1 不同浓度Cd胁迫下番茄器官Cd含量差异
3.2.2 不同浓度Cd胁迫对细胞壁Cd含量的影响
3.2.3 不同浓度Cd胁迫对果胶Cd含量的影响
3.2.4 不同浓度Cd胁迫下果胶糖醛酸含量的差异
3.2.5 不同浓度Cd胁迫下PME活性的差异
3.3 讨论
3.4 本章小结
4 番茄细胞壁半乳糖醛酸基转移酶和果胶甲酯酶基因表达研究
4.1 材料与方法
4.1.1 番茄幼苗的培养
4.1.2 番茄总RNA的提取
4.1.3 cDNA的合成
4.1.4 基因荧光定量表达研究
4.2 结果与分析
4.1.1 LeQUA1和LePME1基因对Cd处理的响应表达
4.1.2 LeQUA1和LePME1基因对Cd处理不同时间的响应表达
4.3 讨论
4.4 本章小结
5 结论、创新点与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间公开发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe2+和Mn2+对水稻根表铁膜及镉吸收转运的影响[J]. 董明芳,郭军康,冯人伟,王瑞刚,丁永祯,徐应明,范稚莲. 环境污染与防治. 2017(03)
[2]铅锌尾矿污染区3种菊科植物体内重金属的亚细胞分布和化学形态特征[J]. 朱光旭,肖化云,郭庆军,张忠义,杨曦,孔静. 环境科学. 2017(07)
[3]重金属污染现状与对策分析[J]. 罗孟君,陈宗高. 广州化工. 2016(03)
[4]我国土壤镉污染现状、危害及其治理方法综述[J]. 李婧,周艳文,陈森,高小杰. 安徽农学通报. 2015(24)
[5]茶树根细胞壁不同组分对铅的吸附性能及其功能团的傅里叶红外光谱学研究[J]. 王梦,段德超,徐辰,于明革,施积炎. 生态学报. 2015(06)
[6]芹菜根细胞壁对镉的吸附固定机制及其FTIR表征研究[J]. 徐劼,保积庆. 环境科学学报. 2015(08)
[7]细胞壁在植物抗营养逆境中的作用及其分子生理机制[J]. 郑绍建. 中国科学:生命科学. 2014(04)
[8]海州香薷根细胞壁对铜的吸附固定机制研究[J]. 刘婷婷,彭程,王梦,段德超,施积炎. 环境科学学报. 2014(02)
[9]铜、锌、铅和镉复合污染对番茄生长和重金属累积规律的影响[J]. 茹淑华,张国印,贡冬梅,孙世友,王凌,耿暖. 华北农学报. 2013(S1)
[10]蒌蒿对镉的富集特征及亚细胞分布特点[J]. 董萌,赵运林,库文珍,周小梅,李燕子. 植物学报. 2013(04)
博士论文
[1]细胞壁在海州香薷铜耐性中的作用及解毒机理研究[D]. 刘婷婷.浙江大学 2014
[2]柠檬酸转运子和果胶甲酯酶在植物耐铝中的作用[D]. 杨晓颖.浙江大学 2011
硕士论文
[1]类芦对重金属的吸收、富集机制及修复效果研究[D]. 罗洁文.福建农林大学 2017
[2]镉诱导水稻根细胞壁果胶合成及去甲酯化机制的研究[D]. 陈瑞捷.浙江理工大学 2017
[3]东南景天（Sedum alfredii Hance）对镉的超积累与有机酸含量变化的关系[D]. 朱艳霞.浙江大学 2006
[4]细胞壁在小麦耐铝性中的作用及细胞学机理研究[D]. 唐剑锋.浙江大学 2005
本文编号：2944219
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