超积累植物美洲商陆锰累积与耐性机制研究
发布时间：2021-01-13 09:40
美洲商陆（Phytolacca americana Linn.）是近年来颇受关注的锰超积累植物,然其锰耐性机制仍不清楚。本论文通过实验室人工营养液培养体系,采用电镜结合能谱、超速离心亚细胞组分分离、化学形态提取、高效液相色谱、晶体X射线衍射等方法观察不同锰处理下美洲商陆表观胁迫响应,检测植物对锰的吸收与累积以及锰在植物组织细胞中的分布,分析美洲商陆锰耐受可能涉及因素与锰累积与解毒的关系,综合研究美洲商陆锰耐性的可能作用机制。当前研究进一步促进了植物对锰耐性机理的理解,为实际的锰毒土壤上的作物生产改良、酸性土壤或相关重金属污染土壤的植物修复等提供一定的理论支持与科学依据。取得的主要研究结果与结论如下:不同锰处理培养观察显示,美洲商陆对锰具有极强的耐性。5000μM以下锰处理,美洲商陆生长良好,无明显锰毒性症状,而更高浓度锰处理,植物地上部,特别是叶片呈现出典型的锰中毒特征。光合作用检测表明,美洲商陆并非嗜锰植物,过量锰不能促进植物代谢与生长。较高浓度锰连续胁迫下,美洲商陆根部依锰处理浓度高低先后析出含锰晶体,表明美洲商陆对锰存在一定的排斥机制,可能与根际沉淀作用相关。电镜观察发现,锰对美...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
图表索引
Index of Figures and Tables
第一章 文献综述与论文立题
1. 文献综述—植物对锰的耐性作用机制
1.1 锰在植物体中的作用
1.2 锰的植物毒性作用
1.3 植物耐锰的生物学机制
1.4 总结与展望
2. 论文立题依据和研究内容
2.1 立题依据
2.2 研究内容
2.3 技术路线
第二章 美洲商陆锰耐性的基础研究
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物培养与处理
2.3 样品矿物元素分析
2.4 锰处理美洲商陆光合作用的检测
2.5 扫描电子显微镜样本制备与能谱检测
2.6 透射电子显微镜样品制备与观察
2.7 草酸检测
2.8 美洲商陆组织总巯基TSH的检测
2.9 统计分析
3 结果与分析
3.1 美洲商陆基础生物学特征
3.2 美洲商陆对锰处理的表观响应观察
3.3 美洲商陆锰处理营养液的变化
3.4 美洲商陆对锰的累积
3.5 锰处理对美洲商陆光合作用的影响
3.6 锰处理对美洲商陆叶细胞形态与结构的影响
3.7 锰处理对美洲商陆根细胞形态与结构的影响
3.8 美洲商陆叶片内晶体检测
3.9 美洲商陆锰耐性可能涉及的主要因素的初步检查
4 讨论
4.1 锰胁迫与美洲商陆的生长
4.2 锰在美洲商陆的累积与分布
4.3 可能涉及的锰耐性主要机制
5 小结
第三章 草酸在美洲商陆锰累积与解毒中的作用
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养与处理
2.2 美洲商陆根茎叶对锰累积的检测
2.3 美洲商陆叶片亚细胞组分分离及其锰含量的检测
2.4 锰主要化学结合形态分析
2.5 美洲商陆草酸含量检测
2.6 美洲商陆叶片锰主要成分的固相物象分析
2.7 统计分析
3 结果与分析
3.1 锰在美洲商陆中的累积
3.2 Mn对美洲商陆的毒性
3.3 美洲商陆Mn亚细胞分布
3.4 锰在叶片中的化学形态
3.5 美洲商陆锰的累积与草酸含量
4 讨论
4.1 美洲商陆锰的累积与细胞毒性
4.2 草酸对美洲商陆锰的解毒作用
4.3 草酸对美洲商陆锰耐性作用的研究展望
5 小结
第四章 钙对美洲商陆锰累积与毒性的影响
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养
2.2 不同浓度钙处理对美洲商陆锰毒性的影响
2.3 美洲商陆对钙、锰累积的检测
2.4 钙、锰亚细胞分布的检测
2.5 美洲商陆叶片钙、锰主要成分的固相物象分析
2.6 美洲商陆叶片含钙与含锰晶体的电镜观察与能谱检测
2.7 统计分析
3 结果与分析
3.1 钙对美洲商陆锰毒性的影响
3.2 美洲商陆对钙和锰的累积
3.3 美洲商陆叶中钙和锰的亚细胞分布比较
3.4 美洲商陆钙、锰主要化学组分的物象分析
3.5 美洲商陆叶片中的含钙与含锰晶体的电镜与能谱检测
4 讨论
5 小结
第五章 磷酸盐对美洲商陆锰耐性的作用
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养与观察
2.2 锰处理美洲商陆根部析出晶体的鉴定
2.3 美洲商陆叶片生物量对根部晶体析出的影响
2.4 培养液磷酸盐和铁离子对美洲商陆根部晶体析出的影响
2.5 磷酸盐对美洲商陆锰累积的影响
2.6 透射电镜联合能谱（TEM-EDX）检测Mn组织细胞分布
2.7 统计分析
3 结果与分析
3.1 锰处理美洲商陆根部反应
3.2 美洲商陆根表析出晶体的鉴定分析
3.3 美洲商陆根部析出锰晶体的分析
3.4 磷酸盐对美洲商陆锰吸收累积的影响
3.5 磷酸根对美洲商陆锰累积的沉淀作用
4 讨论
4.1 磷酸根对美洲商陆锰的根际沉淀作用
4.2 磷酸根对美洲商陆锰的吸收累积与毒性影响
5 小结
第六章 巯基类物质在美洲商陆锰累积与耐性中的作用
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养与生长条件
2.2 S&Mn交互作用对美洲商陆锰毒性的影响
2.3 植物组织锰含量的检测
2.4 美洲商陆植物组织巯基的检测
2.5 美洲商陆植物组织蛋白含量的检测
2.6 统计分析
3 结果与分析
3.1 不同锰硫处理对美洲商陆生长的影响
3.2 不同硫锰处理美洲商陆根和叶中锰的累积
3.3 不同锰硫处理美洲商陆根和叶组织蛋白含量的变化情况
3.4 不同锰硫处理美洲商陆根和叶中巯基含量的变化情况
4 讨论
5 小结
第七章 全文总结与展望
1 全文总结
2 研究展望
参考文献
攻读博士期间撰写论文及奖励
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]How Plants Cope with Cadmium: Staking All on Metabolism and Gene Expression[J]. Giovanni DalCorso,Silvia Farinati,Silvia Maistri,Antonella Furini. Journal of Integrative Plant Biology. 2008(10)
[2]植物对锰的吸收运输及对过量锰的抗氧化响应[J]. 杨中宝,尤江峰,杨振明. 植物生理与分子生物学学报. 2007(06)
[3]湿地植物根系泌氧的特征[J]. 邓泓,叶志鸿,黄铭洪. 华东师范大学学报(自然科学版). 2007(06)
[4]锰超积累植物——水蓼[J]. 王华,唐树梅,廖香俊,曹启民,杨安富,王汀忠. 生态环境. 2007(03)
[5]锰毒及植物耐性机理研究进展[J]. 任立民,刘鹏. 生态学报. 2007(01)
[6]氮素形态对菠菜可食部分硝酸盐和草酸累积的影响[J]. 张英鹏,徐旭军,林咸永,章永松,都韶婷,李刚. 植物营养与肥料学报. 2006(02)
[7]高锰胁迫与低pH对黄瓜根系氧化胁迫和抗氧化酶的复合效应[J]. 史庆华,朱祝军,李娟,钱琼秋. 中国农业科学. 2005(05)
[8]湿地植物根表的铁锰氧化物膜[J]. 刘文菊,朱永官. 生态学报. 2005(02)
[9]酸化及施碳酸钙对土壤各形态锰的影响[J]. 朱端卫,万小琼,耿明建,成瑞喜. 植物营养与肥料学报. 2001(03)
[10]植物重金属伤害及其抗性机理[J]. 江行玉,赵可夫. 应用与环境生物学报. 2001(01)
博士论文
[1]超积累植物商陆吸收累积锰机理研究[D]. 徐向华.浙江大学 2006
本文编号：2974656
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
图表索引
Index of Figures and Tables
第一章 文献综述与论文立题
1. 文献综述—植物对锰的耐性作用机制
1.1 锰在植物体中的作用
1.2 锰的植物毒性作用
1.3 植物耐锰的生物学机制
1.4 总结与展望
2. 论文立题依据和研究内容
2.1 立题依据
2.2 研究内容
2.3 技术路线
第二章 美洲商陆锰耐性的基础研究
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物培养与处理
2.3 样品矿物元素分析
2.4 锰处理美洲商陆光合作用的检测
2.5 扫描电子显微镜样本制备与能谱检测
2.6 透射电子显微镜样品制备与观察
2.7 草酸检测
2.8 美洲商陆组织总巯基TSH的检测
2.9 统计分析
3 结果与分析
3.1 美洲商陆基础生物学特征
3.2 美洲商陆对锰处理的表观响应观察
3.3 美洲商陆锰处理营养液的变化
3.4 美洲商陆对锰的累积
3.5 锰处理对美洲商陆光合作用的影响
3.6 锰处理对美洲商陆叶细胞形态与结构的影响
3.7 锰处理对美洲商陆根细胞形态与结构的影响
3.8 美洲商陆叶片内晶体检测
3.9 美洲商陆锰耐性可能涉及的主要因素的初步检查
4 讨论
4.1 锰胁迫与美洲商陆的生长
4.2 锰在美洲商陆的累积与分布
4.3 可能涉及的锰耐性主要机制
5 小结
第三章 草酸在美洲商陆锰累积与解毒中的作用
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养与处理
2.2 美洲商陆根茎叶对锰累积的检测
2.3 美洲商陆叶片亚细胞组分分离及其锰含量的检测
2.4 锰主要化学结合形态分析
2.5 美洲商陆草酸含量检测
2.6 美洲商陆叶片锰主要成分的固相物象分析
2.7 统计分析
3 结果与分析
3.1 锰在美洲商陆中的累积
3.2 Mn对美洲商陆的毒性
3.3 美洲商陆Mn亚细胞分布
3.4 锰在叶片中的化学形态
3.5 美洲商陆锰的累积与草酸含量
4 讨论
4.1 美洲商陆锰的累积与细胞毒性
4.2 草酸对美洲商陆锰的解毒作用
4.3 草酸对美洲商陆锰耐性作用的研究展望
5 小结
第四章 钙对美洲商陆锰累积与毒性的影响
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养
2.2 不同浓度钙处理对美洲商陆锰毒性的影响
2.3 美洲商陆对钙、锰累积的检测
2.4 钙、锰亚细胞分布的检测
2.5 美洲商陆叶片钙、锰主要成分的固相物象分析
2.6 美洲商陆叶片含钙与含锰晶体的电镜观察与能谱检测
2.7 统计分析
3 结果与分析
3.1 钙对美洲商陆锰毒性的影响
3.2 美洲商陆对钙和锰的累积
3.3 美洲商陆叶中钙和锰的亚细胞分布比较
3.4 美洲商陆钙、锰主要化学组分的物象分析
3.5 美洲商陆叶片中的含钙与含锰晶体的电镜与能谱检测
4 讨论
5 小结
第五章 磷酸盐对美洲商陆锰耐性的作用
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养与观察
2.2 锰处理美洲商陆根部析出晶体的鉴定
2.3 美洲商陆叶片生物量对根部晶体析出的影响
2.4 培养液磷酸盐和铁离子对美洲商陆根部晶体析出的影响
2.5 磷酸盐对美洲商陆锰累积的影响
2.6 透射电镜联合能谱（TEM-EDX）检测Mn组织细胞分布
2.7 统计分析
3 结果与分析
3.1 锰处理美洲商陆根部反应
3.2 美洲商陆根表析出晶体的鉴定分析
3.3 美洲商陆根部析出锰晶体的分析
3.4 磷酸盐对美洲商陆锰吸收累积的影响
3.5 磷酸根对美洲商陆锰累积的沉淀作用
4 讨论
4.1 磷酸根对美洲商陆锰的根际沉淀作用
4.2 磷酸根对美洲商陆锰的吸收累积与毒性影响
5 小结
第六章 巯基类物质在美洲商陆锰累积与耐性中的作用
1 引言
2 材料与方法
2.1 植物培养与生长条件
2.2 S&Mn交互作用对美洲商陆锰毒性的影响
2.3 植物组织锰含量的检测
2.4 美洲商陆植物组织巯基的检测
2.5 美洲商陆植物组织蛋白含量的检测
2.6 统计分析
3 结果与分析
3.1 不同锰硫处理对美洲商陆生长的影响
3.2 不同硫锰处理美洲商陆根和叶中锰的累积
3.3 不同锰硫处理美洲商陆根和叶组织蛋白含量的变化情况
3.4 不同锰硫处理美洲商陆根和叶中巯基含量的变化情况
4 讨论
5 小结
第七章 全文总结与展望
1 全文总结
2 研究展望
参考文献
攻读博士期间撰写论文及奖励
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]How Plants Cope with Cadmium: Staking All on Metabolism and Gene Expression[J]. Giovanni DalCorso,Silvia Farinati,Silvia Maistri,Antonella Furini. Journal of Integrative Plant Biology. 2008(10)
[2]植物对锰的吸收运输及对过量锰的抗氧化响应[J]. 杨中宝,尤江峰,杨振明. 植物生理与分子生物学学报. 2007(06)
[3]湿地植物根系泌氧的特征[J]. 邓泓,叶志鸿,黄铭洪. 华东师范大学学报(自然科学版). 2007(06)
[4]锰超积累植物——水蓼[J]. 王华,唐树梅,廖香俊,曹启民,杨安富,王汀忠. 生态环境. 2007(03)
[5]锰毒及植物耐性机理研究进展[J]. 任立民,刘鹏. 生态学报. 2007(01)
[6]氮素形态对菠菜可食部分硝酸盐和草酸累积的影响[J]. 张英鹏,徐旭军,林咸永,章永松,都韶婷,李刚. 植物营养与肥料学报. 2006(02)
[7]高锰胁迫与低pH对黄瓜根系氧化胁迫和抗氧化酶的复合效应[J]. 史庆华,朱祝军,李娟,钱琼秋. 中国农业科学. 2005(05)
[8]湿地植物根表的铁锰氧化物膜[J]. 刘文菊,朱永官. 生态学报. 2005(02)
[9]酸化及施碳酸钙对土壤各形态锰的影响[J]. 朱端卫,万小琼,耿明建,成瑞喜. 植物营养与肥料学报. 2001(03)
[10]植物重金属伤害及其抗性机理[J]. 江行玉,赵可夫. 应用与环境生物学报. 2001(01)
博士论文
[1]超积累植物商陆吸收累积锰机理研究[D]. 徐向华.浙江大学 2006
本文编号：2974656
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2974656.html
