不同砷存在形态对生菜安全与品质的影响研究
发布时间：2021-08-18 11:03
砷（As）是一种普遍存在于各种环境介质中的有毒类金属,是植物中的非必需元素,且不同形态砷的毒性不同,砷通过影响植物的呼吸作用、光合作用、营养代谢等抑制作物生长,经食物链传递,最终影响人体健康。长期以来,国内外研究集中于海产品中砷的积累,而对于蔬菜砷毒性的相关研究多停留在不同品种的之间富集系数及敏感度的比较,对于不同形态砷对植物的影响研究较少,且缺少系统的砷胁迫对植物安全品质及代谢机制的相关研究。本研究选择对砷富集能力较强且最常食用的生菜作为研究对象,以环境因素影响较小的水培作为培育方式,探究不同浓度不同价态砷对生菜的影响,包括不同价态砷胁迫下生菜不同组织对砷的累积规律以及生菜生长溶液中的环境变化;以及不同形态砷对生菜生长、营养元素、品质方面的影响;并从氨基酸代谢角度探究不同价态砷对生菜的影响机制,旨在为生菜安全风险评价提供数据基础,对修订相关标准以及蔬菜的安全生产提供指导。具体研究结果如下:（1）本研究设立了不同浓度不同价态的砷胁迫研究,同时对培养液中砷形态进行动态监测。研究结果显示培养液pH随所添加砷浓度的升高而降低,表明As（Ⅴ）、As（Ⅲ）浓度越高,生菜受胁迫越严重,根部产生有机...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见的砷化合物(NEARINGetal.,2014)
中国农业科学院硕士学位论文第一章引言6图1-2砷酸盐与磷酸盐的结构Figure1-2Structureofarsenateandphosphate大量研究发现，根组织在吸收As(V)后会迅速还原为As(III)。Smith等人使用TFA提取水稻中的砷，其中无机砷As(V)和As(III)含量分别占水稻中总砷的57%-78%(SMITHetal.,2008)。Pickeringetal.(2000)对印度芥菜（Brassicajuncea）也做了相关研究，得出根部吸收As(V)后会迅速还原为As(III)，认为根部吸收砷酸盐后可能是通过磷酸盐转运机制，其中小部分通过木质部传到枝条上，As(III)与硫醇结合成复合物。根部砷可通过植物代谢向其它组织转运与再分配，也可外排至体外，研究发现水稻和番茄根系不仅可以直接外排As(V)，而且可以将吸收的As(V)迅速还原为As(III)后主动外排(XUetal.,2007)，其中参与植物体内As(III)运输的水通道蛋白基因Lsi1对As(III)具有双向转运功能(MAetal.,2008)，外排其中多种代谢途径（即As(V)减少，As(III)外排，以及As(III)-硫醇的络合和随后的螯合）可能在确定植物组织中As形态的转运和大量积累中起关键作用。在植物细胞内部，As(V)可通过还原为As(III)而达到解毒的效果，随后As(III)与硫醇即植物螯合素(PCs)络合储存在液泡中(HARTLEY-WHITAKERetal.,2001)。砷经植物根际活化后吸附在根系表面，通过质外体途径和共质外体途径进入根内部，而后首先进入细胞间隙（即质外体）经过共质体进行跨质膜转运和木质部传输，进而向地上部转运(汪京超等,2015)。研究发现由无定形或结晶的铁(氢)氧化物组成的Fe(III)斑块对As(V)和As(III)的螯合具有显着影响。Yamaguchietal.(2014)通过X射线吸收光谱对水稻根际周围As的微观尺度分布和形态进行了观察，与土壤基质中的Fe矿物质相比，植物根部周围的Fe(III)斑块中的As/Fe比值更高，这表明Fe(
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]砷胁迫下砷在生菜中迁移转化过程及其对营养元素含量的影响[J]. 张凤琳,姚顿,杨兆光. 安徽农学通报. 2020(05)
[2]电解锰渣液处理下多年生黑麦草的生长与生理响应[J]. 王加真,胡万明,李大勇,姚水琴,石雄文. 北方园艺. 2019(17)
[3]复合污染土壤上几种叶类蔬菜对Cd和As的富集效应[J]. 孟媛,张亮,王林权,上官宇先,杨阳,李雪芳,李娜. 植物营养与肥料学报. 2019(06)
[4]铅-砷交互作用影响小白菜生长及铅砷积累的效应研究[J]. 黎森,王敦球,于焕云. 生态环境学报. 2019(01)
[5]高效液相色谱法检测苹果及土壤中福美胂[J]. 黄培鑫,刘潇威,王璐,彭祎,罗铭. 分析试验室. 2016(01)
[6]砷在植物体内的吸收和代谢机制研究进展[J]. 汪京超,李楠楠,谢德体,许长征,罗锋. 植物学报. 2015(04)
[7]亚适宜温光盐环境下油菜素内酯对黄瓜幼苗抗氧化系统及光合作用的影响[J]. 吴秀,陆晓民. 应用生态学报. 2015(09)
[8]土壤中的砷对蔬菜苗期生长的影响[J]. 任丽燕,程滨,赵瑞芬,滑小赞,霍晓兰,张珍珍. 山西农业科学. 2015(03)
[9]植物细胞中钙通道的分布及其在植物抗逆机制中作用的研究进展[J]. 贾如,雷梦琦,徐佳妮,鲁瑞琪,黄萱. 植物生理学报. 2014(12)
[10]重金属胁迫对玉米生长发育的影响[J]. 魏锋,张学舜. 种业导刊. 2014(10)
博士论文
[1]间作系统中续断菊与作物Cd、Pb累积特征和根系分泌低分子有机酸机理[D]. 秦丽.云南农业大学 2017
[2]外来种互花米草和黄顶菊对重金属和盐碱胁迫的生态响应[D]. 柴民伟.南开大学 2013
[3]两种基因型水稻根际微域中重金属镉形态差异及其有效性研究[D]. 胡林飞.浙江大学 2012
硕士论文
[1]烟叶中重金属元素的形态分析研究[D]. 范允.中国科学技术大学 2014
[2]水肥一体化对红枣叶片营养动态及品质和产量的影响[D]. 吴海兰.西北农林科技大学 2014
[3]香椿对重金属的抗性研究[D]. 李晓晶.天津理工大学 2012
本文编号：3349768
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见的砷化合物(NEARINGetal.,2014)
中国农业科学院硕士学位论文第一章引言6图1-2砷酸盐与磷酸盐的结构Figure1-2Structureofarsenateandphosphate大量研究发现，根组织在吸收As(V)后会迅速还原为As(III)。Smith等人使用TFA提取水稻中的砷，其中无机砷As(V)和As(III)含量分别占水稻中总砷的57%-78%(SMITHetal.,2008)。Pickeringetal.(2000)对印度芥菜（Brassicajuncea）也做了相关研究，得出根部吸收As(V)后会迅速还原为As(III)，认为根部吸收砷酸盐后可能是通过磷酸盐转运机制，其中小部分通过木质部传到枝条上，As(III)与硫醇结合成复合物。根部砷可通过植物代谢向其它组织转运与再分配，也可外排至体外，研究发现水稻和番茄根系不仅可以直接外排As(V)，而且可以将吸收的As(V)迅速还原为As(III)后主动外排(XUetal.,2007)，其中参与植物体内As(III)运输的水通道蛋白基因Lsi1对As(III)具有双向转运功能(MAetal.,2008)，外排其中多种代谢途径（即As(V)减少，As(III)外排，以及As(III)-硫醇的络合和随后的螯合）可能在确定植物组织中As形态的转运和大量积累中起关键作用。在植物细胞内部，As(V)可通过还原为As(III)而达到解毒的效果，随后As(III)与硫醇即植物螯合素(PCs)络合储存在液泡中(HARTLEY-WHITAKERetal.,2001)。砷经植物根际活化后吸附在根系表面，通过质外体途径和共质外体途径进入根内部，而后首先进入细胞间隙（即质外体）经过共质体进行跨质膜转运和木质部传输，进而向地上部转运(汪京超等,2015)。研究发现由无定形或结晶的铁(氢)氧化物组成的Fe(III)斑块对As(V)和As(III)的螯合具有显着影响。Yamaguchietal.(2014)通过X射线吸收光谱对水稻根际周围As的微观尺度分布和形态进行了观察，与土壤基质中的Fe矿物质相比，植物根部周围的Fe(III)斑块中的As/Fe比值更高，这表明Fe(
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]砷胁迫下砷在生菜中迁移转化过程及其对营养元素含量的影响[J]. 张凤琳,姚顿,杨兆光. 安徽农学通报. 2020(05)
[2]电解锰渣液处理下多年生黑麦草的生长与生理响应[J]. 王加真,胡万明,李大勇,姚水琴,石雄文. 北方园艺. 2019(17)
[3]复合污染土壤上几种叶类蔬菜对Cd和As的富集效应[J]. 孟媛,张亮,王林权,上官宇先,杨阳,李雪芳,李娜. 植物营养与肥料学报. 2019(06)
[4]铅-砷交互作用影响小白菜生长及铅砷积累的效应研究[J]. 黎森,王敦球,于焕云. 生态环境学报. 2019(01)
[5]高效液相色谱法检测苹果及土壤中福美胂[J]. 黄培鑫,刘潇威,王璐,彭祎,罗铭. 分析试验室. 2016(01)
[6]砷在植物体内的吸收和代谢机制研究进展[J]. 汪京超,李楠楠,谢德体,许长征,罗锋. 植物学报. 2015(04)
[7]亚适宜温光盐环境下油菜素内酯对黄瓜幼苗抗氧化系统及光合作用的影响[J]. 吴秀,陆晓民. 应用生态学报. 2015(09)
[8]土壤中的砷对蔬菜苗期生长的影响[J]. 任丽燕,程滨,赵瑞芬,滑小赞,霍晓兰,张珍珍. 山西农业科学. 2015(03)
[9]植物细胞中钙通道的分布及其在植物抗逆机制中作用的研究进展[J]. 贾如,雷梦琦,徐佳妮,鲁瑞琪,黄萱. 植物生理学报. 2014(12)
[10]重金属胁迫对玉米生长发育的影响[J]. 魏锋,张学舜. 种业导刊. 2014(10)
博士论文
[1]间作系统中续断菊与作物Cd、Pb累积特征和根系分泌低分子有机酸机理[D]. 秦丽.云南农业大学 2017
[2]外来种互花米草和黄顶菊对重金属和盐碱胁迫的生态响应[D]. 柴民伟.南开大学 2013
[3]两种基因型水稻根际微域中重金属镉形态差异及其有效性研究[D]. 胡林飞.浙江大学 2012
硕士论文
[1]烟叶中重金属元素的形态分析研究[D]. 范允.中国科学技术大学 2014
[2]水肥一体化对红枣叶片营养动态及品质和产量的影响[D]. 吴海兰.西北农林科技大学 2014
[3]香椿对重金属的抗性研究[D]. 李晓晶.天津理工大学 2012
本文编号：3349768
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