Pb、Cd胁迫对旱柳幼苗根系三种主要抗性酶基因表达量的影响
发布时间：2021-07-26 20:32
植物修复是一种环保、无二次污染、成本低的集测定与治理为一体的绿色技术,运用此技术不仅能修复重金属污染的土壤,而且能够美化环境,起到了长期改善生态环境的效果。旱柳（Salix matsudana Koidz）是杨柳科柳属落叶乔木,其具有分布广、适应性强、生长快、生物量大、对重金属具有较高耐性的特点。为研究植物的抗性机制与抗性相关基因,本试验选择旱柳进行研究,通过对旱柳幼苗进行不同浓度的Pb、Cd胁迫的水培试验,测定旱柳幼苗根系中抗性酶的酶活性以及测定旱柳幼苗根系中三种主要抗性酶基因表达量。主要试验结论如下:（1）Pb、Cd胁迫条件下,旱柳的生长逐渐受到重金属的抑制。随着重金属浓度的增加旱柳根系明显萎缩,根系长度缩短,当重金属浓度达到最高时可以发现旱柳的根系极度萎缩,茎叶也变得非常脆弱,叶片发黄、蜷曲,轻触则会掉落,整个植株的生长几乎停滞。（2）Pb、Cd胁迫条件下,旱柳幼苗根系的三种主要抗性酶活性整体趋势是随着重金属浓度的增高先增高后下降。从测定的活性指标结果得知,SOD在Pb浓度为3.0 mg/L时活性最高;POD在Pb浓度为0.5 mg/L时活性最高;CAT在Pb浓度为0.5 mg/...
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?Ｐｂ、Ｃｄ胁迫处理后旱柳水培苗??Ｆｉｇｕｒｅ２．１?Ｓａｌｉｘ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｕｎｄｅｒ?Ｐｂ?ａｎｄ?Ｃｄ?ｓｔｒｅｓｓ??
２．２．４?Ｐｂ、Ｃｄ胁迫对旱柳幼苗根系中ＰＯＤ活性的影响??过氧化物酶（ＰＯＤ）是一种广泛存在植物各个器官、组织中的异类氧化还原??酶，与植物体内许多的生理生化代谢活动与之相关，因此ＰＯＤ影响了植物的生??长与发育。ＰＯＤ防止活性氧对植物伤害是通过消除植物体内自由基使活性氧维??持在较低水平，所以ＰＯＤ的活性与植物代谢强度有着密切的关系。而Ｐｂ、Ｃｄ??胁迫在一定程度上影响了旱柳根系中ＰＯＤ的活性，其整体趋势是随着Ｐｂ、Ｃｄ??浓度的升高先增加而后降低。如图２．４所示，在Ｐｂ、Ｃｄ胁迫下旱柳幼苗根系中??的ＰＯＤ活性具打显矜差异（Ｐ＜０．０５）?，?Ｋ中在Ｐｂ浓度为０．５ｍｇ／Ｌ时旱柳根系中??产生大最的自由苺，需要？定量的ＰＯＤ消除，因此这时ＰＯＤ的活性最高，是对??照组的丨．１８倍，足Ｐｂ浓度为６．０ｍｇ／Ｌ时ＰＯＤ活性：的１．２８倍，在６．０ｍｇ／Ｌ浓度??Ｂ寸在Ｐｂ影响下产生的自由基己经远远超过ＰＯＤ能够处理的范围，并Ｊ１大Ｍ的??ＰＯＤ也被破坏，所以ＰＯＤ的活性最低；同理在Ｃｄ胁迫卜浓度为０．２ｍｇ／Ｌ吋ＰＯＤ??活性最高，是对照组的１．１０倍，是Ｃｄ浓度为３．０ｍｇ／Ｌ时ＰＯＤ活性的１．２１倍，??
２．２．５?Ｐｂ、Ｃｄ胁迫对旱柳幼苗根系中ＣＡＴ活性的影响??过氧化氢酶（ＣＡＴ）是在生物演化过程中建立起来的生物防御系统的关键酶??之一，其生物学功能是催化细胞内过氧化氢分解，防止过氧化。过氧化氢是一种??代谢过程中产生的废物，它能够对机体造成损害。为了避免这种损害，过氧化氢??必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质。而ＣＡＴ就是细胞用来催化过??氧化氢分解的工具，Ｐｂ、Ｃｄ胁迫在一定程度上影响了旱柳根系中ＣＡＴ的活性，??但是整体趋势与ＳＯＤ和ＰＯＤ不一样，如图２．５所示，虽然Ｐｂ、Ｃｄ胁迫下旱柳??幼苗根系中的ＣＡＴ活性具有显著差异（Ｐ＜０．０５），但ＣＡＴ活性增加的趋势比较??平缓，而下降的趋势比较剧烈。其中在Ｐｂ浓度为０．５ｍｇ／Ｌ时，大量过氧化氢产??生，因此需要大量ＣＡＴ将过氧化氢分解，防止旱柳根系过氧化，因此这时ＣＡＴ??的活性最高，是对照组的１．０８倍，是Ｐｂ浓度为６．０ｍｇ／Ｌ时ＣＡＴ活性的２．７７倍，??在６．０ｍｇ／Ｌ浓度时，过氧化氢产生的量大于ＣＡＴ能处理的范围，而且由于重金??
【参考文献】：
期刊论文
[1]三种荧光染料SYBR GreenⅠ、LCGreen PLUS、EvaGreen在实时定量PCR应用中的比较[J]. 邵晓青,吕申,冯璐,李梅. 大连医科大学学报. 2016(05)
[2]镉在旱柳（Salix matsudana Koidz）植株各器官中的积累及对其它营养元素吸收和利用的影响[J]. 王嘉玥,吴航枫,邹金华,刘祥君. 科技视界. 2016(21)
[3]绿化带土壤重金属污染特征及植物富集研究——以长沙市为例[J]. 李彩霞,朱国强,彭坤. 中南林业科技大学学报. 2016(10)
[4]盐土植物提取修复重金属污染盐土研究进展[J]. 梁丽琛,刘维涛,张雪,陈晨,霍晓慧,李松. 农业环境科学学报. 2016(07)
[5]几种重金属（Pb、Zn、Cd、Cu）的超富集植物种类及增强植物修复措施研究进展[J]. 聂亚平,王晓维,万进荣,尹阳阳,许温蓬,杨文亭. 生态科学. 2016(02)
[6]旱柳（Salix matsudana Koidz）对Pb的耐性、富集、转运与胁迫响应研究[J]. 朱健,王平,夹书珊,李猛,雷明婧. 环境科学学报. 2016(10)
[7]TaqMan探针熔解曲线技术检测GJB2基因突变[J]. 高慧,刘晶晶,沈姗姗,梁少明,危林耿,李芳芳,王沙燕. 中华耳科学杂志. 2015(03)
[8]基于分子信标及核酸染料SYBR Green Ⅰ定量检测土壤中的汞[J]. 翟琨,向东山,朱俊,胡红青. 分析化学. 2015(08)
[9]苎麻对重金属Cd污染的耐受和富集能力研究[J]. 林欣,张兴,朱守晶,揭雨成. 中国农学通报. 2015(17)
[10]重金属污染土壤植物修复研究进展[J]. 王卫华,雷龙海,杨启良,武振中. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
博士论文
[1]旱柳和狭叶香蒲对重金属吸收及其活性炭吸附的比较研究[D]. 汤春芳.中南林业科技大学 2015
[2]柳树对重金属铅、镉响应的基因型差异及其耐性机制研究[D]. 王树凤.浙江大学 2015
[3]淮南市空气悬浮颗粒特征及污染物的树木监测[D]. 刘玲.南京林业大学 2013
[4]东海三种重要赤潮藻荧光定量PCR检测技术的建立和应用[D]. 袁健.中国海洋大学 2012
硕士论文
[1]延安城市绿化树种对大气重金属污染物吸存能力研究[D]. 魏丽婧.西北农林科技大学 2013
[2]旱柳对重金属的耐性研究[D]. 周疆丽.安徽农业大学 2011
本文编号：3304320
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?Ｐｂ、Ｃｄ胁迫处理后旱柳水培苗??Ｆｉｇｕｒｅ２．１?Ｓａｌｉｘ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｕｎｄｅｒ?Ｐｂ?ａｎｄ?Ｃｄ?ｓｔｒｅｓｓ??
２．２．４?Ｐｂ、Ｃｄ胁迫对旱柳幼苗根系中ＰＯＤ活性的影响??过氧化物酶（ＰＯＤ）是一种广泛存在植物各个器官、组织中的异类氧化还原??酶，与植物体内许多的生理生化代谢活动与之相关，因此ＰＯＤ影响了植物的生??长与发育。ＰＯＤ防止活性氧对植物伤害是通过消除植物体内自由基使活性氧维??持在较低水平，所以ＰＯＤ的活性与植物代谢强度有着密切的关系。而Ｐｂ、Ｃｄ??胁迫在一定程度上影响了旱柳根系中ＰＯＤ的活性，其整体趋势是随着Ｐｂ、Ｃｄ??浓度的升高先增加而后降低。如图２．４所示，在Ｐｂ、Ｃｄ胁迫下旱柳幼苗根系中??的ＰＯＤ活性具打显矜差异（Ｐ＜０．０５）?，?Ｋ中在Ｐｂ浓度为０．５ｍｇ／Ｌ时旱柳根系中??产生大最的自由苺，需要？定量的ＰＯＤ消除，因此这时ＰＯＤ的活性最高，是对??照组的丨．１８倍，足Ｐｂ浓度为６．０ｍｇ／Ｌ时ＰＯＤ活性：的１．２８倍，在６．０ｍｇ／Ｌ浓度??Ｂ寸在Ｐｂ影响下产生的自由基己经远远超过ＰＯＤ能够处理的范围，并Ｊ１大Ｍ的??ＰＯＤ也被破坏，所以ＰＯＤ的活性最低；同理在Ｃｄ胁迫卜浓度为０．２ｍｇ／Ｌ吋ＰＯＤ??活性最高，是对照组的１．１０倍，是Ｃｄ浓度为３．０ｍｇ／Ｌ时ＰＯＤ活性的１．２１倍，??
２．２．５?Ｐｂ、Ｃｄ胁迫对旱柳幼苗根系中ＣＡＴ活性的影响??过氧化氢酶（ＣＡＴ）是在生物演化过程中建立起来的生物防御系统的关键酶??之一，其生物学功能是催化细胞内过氧化氢分解，防止过氧化。过氧化氢是一种??代谢过程中产生的废物，它能够对机体造成损害。为了避免这种损害，过氧化氢??必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质。而ＣＡＴ就是细胞用来催化过??氧化氢分解的工具，Ｐｂ、Ｃｄ胁迫在一定程度上影响了旱柳根系中ＣＡＴ的活性，??但是整体趋势与ＳＯＤ和ＰＯＤ不一样，如图２．５所示，虽然Ｐｂ、Ｃｄ胁迫下旱柳??幼苗根系中的ＣＡＴ活性具有显著差异（Ｐ＜０．０５），但ＣＡＴ活性增加的趋势比较??平缓，而下降的趋势比较剧烈。其中在Ｐｂ浓度为０．５ｍｇ／Ｌ时，大量过氧化氢产??生，因此需要大量ＣＡＴ将过氧化氢分解，防止旱柳根系过氧化，因此这时ＣＡＴ??的活性最高，是对照组的１．０８倍，是Ｐｂ浓度为６．０ｍｇ／Ｌ时ＣＡＴ活性的２．７７倍，??在６．０ｍｇ／Ｌ浓度时，过氧化氢产生的量大于ＣＡＴ能处理的范围，而且由于重金??
【参考文献】：
期刊论文
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[4]盐土植物提取修复重金属污染盐土研究进展[J]. 梁丽琛,刘维涛,张雪,陈晨,霍晓慧,李松. 农业环境科学学报. 2016(07)
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[7]TaqMan探针熔解曲线技术检测GJB2基因突变[J]. 高慧,刘晶晶,沈姗姗,梁少明,危林耿,李芳芳,王沙燕. 中华耳科学杂志. 2015(03)
[8]基于分子信标及核酸染料SYBR Green Ⅰ定量检测土壤中的汞[J]. 翟琨,向东山,朱俊,胡红青. 分析化学. 2015(08)
[9]苎麻对重金属Cd污染的耐受和富集能力研究[J]. 林欣,张兴,朱守晶,揭雨成. 中国农学通报. 2015(17)
[10]重金属污染土壤植物修复研究进展[J]. 王卫华,雷龙海,杨启良,武振中. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
博士论文
[1]旱柳和狭叶香蒲对重金属吸收及其活性炭吸附的比较研究[D]. 汤春芳.中南林业科技大学 2015
[2]柳树对重金属铅、镉响应的基因型差异及其耐性机制研究[D]. 王树凤.浙江大学 2015
[3]淮南市空气悬浮颗粒特征及污染物的树木监测[D]. 刘玲.南京林业大学 2013
[4]东海三种重要赤潮藻荧光定量PCR检测技术的建立和应用[D]. 袁健.中国海洋大学 2012
硕士论文
[1]延安城市绿化树种对大气重金属污染物吸存能力研究[D]. 魏丽婧.西北农林科技大学 2013
[2]旱柳对重金属的耐性研究[D]. 周疆丽.安徽农业大学 2011
本文编号：3304320
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