胡敏酸影响茶树（Camellia sinensis L.）铅生物有效性和毒性的作用机制
发布时间：2021-11-23 19:56
土壤重金属污染及其引发的生态环境问题严重影响我国农产品质量安全和人体健康。土壤重金属的根际吸收过程及其调控机制研究是保障农产品安全和修复重金属污染土壤的突破口。pH和有机质是影响植物根际重金属吸收和调控的两大关键因素。与pH不同,土壤有机质（SOM）具有异质性和复杂性,对重金属生物有效性的影响十分复杂。其中,胡敏酸（HA）对植物吸收、转运和累积重金属的影响至今存在争议。茶叶含有茶多酚等对人体健康有益的功能组分,深受各国人民的喜爱。铅（Pb）是生理性和神经性毒物,几乎对人体所有重要的脏器产生不良影响。鉴于此,本文首先调查研究了不同品种茶树叶片铅累积特性及浸出率,然后选取浙江省主栽茶树品种龙井43和迎霜为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）.同步辐射X射线荧光谱（SRXRF）、X射线吸收精细结构谱（XAFS）以及同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）差异蛋白质组学等技术手段,探究胡敏酸影响茶树铅生物有效性和毒性的分子机制,为有效遏制土壤重金属向食物链的迁移、积极防控土壤重金属污染提供理论依据和技术支撑。研究成果主要包括：（1）调查了不同品种茶树叶片铅累积特性及浸出率。不同产地...
【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】：199 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
感谢
致谢
摘要
Abstract
目录
1 引言
1.1 植物对铅的吸收、转运、累积和解毒机制研究进展
1.1.1 铅进入植物的两个重要途径
1.1.2 铅在植物体内的分布和累积
1.1.3 植物对铅的耐受和解毒机制
1.2 胡敏酸与重金属的相互作用机理及其对重金属生物有效性的影响
1.2.1 胡敏酸与重金属相互作用的物质基础和分子机理
1.2.2 胡敏酸与重金属相互作用的影响因素
1.2.3 胡敏酸对水体重金属生物有效性的影响
1.2.4 胡敏酸对土壤重金属植物有效性的影响
1.3 立题依据、研究内容及技术路线
1.3.1 立题依据
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
2 不同品种茶叶铅累积特性及浸出率研究
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 样品采集与制备
2.2.2 茶汤铅浸出试验
2.2.3 分析测试
2.2.4 统计分析
2.3 结果与分析
2.3.1 不同品种茶叶总铅和吸附态铅含量
2.3.2 土壤理化性质与茶叶吸附、累积铅的相关关系
2.3.3 不同品种茶叶铅浸出率研究
2.3.4 不同品种茶叶其他元素浸出率研究
2.4 讨论
2.4.1 不同品种茶叶铅污染的来源
2.4.2 土壤理化性质与茶叶铅含量的相关性
2.4.3 茶叶铅浸出率研究和茶叶铅标准的探讨
2.5 小结
3 土壤有机质及其不同组分与茶树铅有效性的相关性
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料与供试土壤
3.2.2 试验设计与处理
3.2.3 样品采集与分析
3.2.4 统计分析
3.3 结果与分析
3.3.1 有机质输入对土壤有机碳及其组分变化的影响
3.3.2 有机质输入对茶树不同组织铅含量的影响
3.3.3 土壤有机质不同组分与茶树不同组织铅含量的相关性
3.4 讨论
3.4.1 有机质输入对土壤有机质及其组分变化的影响
3.4.2 土壤有机质不同组分与茶树铅生物有效性的相关关系
3.5 小结
4 根土界面胡敏酸与细胞壁对铅的吸附机制研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 植物培养与试验设计
4.2.2 根细胞壁提取
4.2.3 胡敏酸和细胞壁对铅的吸附热力学和动力学试验
4.2.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析
4.2.5 统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 胡敏酸和细胞壁对铅的吸附热力学差异
4.3.2 胡敏酸和细胞壁对铅的吸附动力学差异
4.3.3 胡敏酸和细胞壁吸附铅的傅里叶红外光谱学研究
4.4 讨论
4.4.1 胡敏酸和茶树根细胞壁对铅的吸附行为差异
4.4.2 胡敏酸影响茶树根细胞壁吸附铅的可能机制
4.5 小结
5 胡敏酸影响茶树铅吸收与形态转化的分子机制
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料与供试土壤
5.2.2 植物培养与试验设计
5.2.3 样品采集
5.2.4 样品分析测试
5.2.5 统计分析
5.3 结果与分析
5.3.1 胡敏酸对茶树不同组织铅累积的影响
5.3.2 胡敏酸对茶树组织水平和细胞水平铅分布的影响
5.3.3 胡敏酸对土壤铅化学形态和分子形态的影响
5.3.4 胡敏酸对茶树体内铅的分子形态的影响
5.4 讨论
5.4.1 胡敏酸对土壤铅移动性和有效性的影响
5.4.2 胡敏酸对茶树铅吸收、转运和累积的影响机制
5.4.3 茶树组织中铅的分子形态以及胡敏酸对其形态转化的影响
5.5 小结
6 胡敏酸促进茶树生长和缓解铅胁迫的机理研究
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 材料与供试土壤
6.2.2 植物培养与试验设计
6.2.3 样品采集
6.2.4 样品分析测试
6.2.5 茶树根系iTRAQ定量蛋白质组分析
6.3 结果与分析
6.3.1 胡敏酸对茶树生物量和光合作用的影响
6.3.2 胡敏酸对茶树叶片超微结构的影响
6.3.3 胡敏酸对茶树根系活力、质膜透性和脂质过氧化程度的影响
6.3.4 胡敏酸对茶树根细胞壁多糖、单糖组分及钙离子分布的影响
6.3.5 胡敏酸对铅胁迫条件下茶树根系iTRAQ定量蛋白组的影响
6.4 讨论
6.4.1 胡敏酸对茶树生长和叶片超微结构的影响
6.4.2 胡敏酸对茶树根系活力和脂质过氧化程度的影响
6.4.3 胡敏酸对茶树根系细胞壁组分的影响
6.4.4 胡敏酸对铅胁迫下茶树根系蛋白质组的影响
6.5 小结
7 全文总结与研究展望
7.1 全文总结
7.1.1 不同品种茶树叶片铅累积特性及浸出率研究
7.1.2 土壤有机质及其不同组分与茶树铅有效性的相关性
7.1.3 根土界面胡敏酸与细胞壁对铅的吸附机制研究
7.1.4 胡敏酸影响茶树铅吸收与形态转化的分子机制
7.1.5 胡敏酸促进茶树生长和缓解铅胁迫的机理研究
7.2 创新点
7.3 研究展望
参考文献
作者简历
攻读博士期间撰写的文章及奖励
发表文章
发明专利
荣誉和奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]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)
[3]植物对铅的吸收、转运、累积和解毒机制研究进展[J]. 段德超,于明革,施积炎. 应用生态学报. 2014(01)
[4]外源胡敏酸对土壤有机质组分变化的影响及其与茶树铅有效性的关系[J]. 段德超,于明革,徐辰,施积炎,陈英旭. 土壤学报. 2013(05)
[5]植物对Pb的吸收转运机制研究进展[J]. 徐劼,保积庆,于明革,施积炎,陈英旭. 安徽农业科学. 2012(36)
[6]若干双子叶与单子叶植物细胞壁果胶结构单糖组成特征研究[J]. 程小乔,李科,陈雪梅,蒋湘宁,盖颖. 北京林业大学学报. 2012(05)
[7]植物螯合肽的转运与功能研究进展[J]. 张中春,邱保胜. 植物生理学报. 2012(05)
[8]腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应[J]. 任学军,杜彬,任艳军,董立峰,马建军. 南方农业学报. 2011(10)
[9]铅在茶树体内的分布及化学形态特征[J]. 徐劼,于明革,陈英旭,傅晓萍,段德超. 应用生态学报. 2011(04)
[10]有机肥对铅胁迫下小麦生长的影响[J]. 乔莎莎,张永清,杨丽雯,裴红宾,孙红帅. 应用生态学报. 2011(04)
博士论文
[1]胡敏酸氧化还原特性及其对汞非生物还原过程的影响研究[D]. 江韬.西南大学 2012
[2]铝对茶树氟吸收、累积、分布特性的影响及其机理研究[D]. 马士成.浙江大学 2012
[3]污染土壤重金属分子形态及其根际转化机制研究[D]. 杨建军.浙江大学 2011
[4]茶多酚对茶树铅生物有效性的调控作用机制[D]. 于明革.浙江大学 2010
[5]细胞壁在植物耐铝和铝毒害机制中的作用[D]. 李雅颖.浙江大学 2009
[6]土壤重金属迁移转化的分子形态研究[D]. 胡少平.浙江大学 2009
[7]腐殖酸与铁锰铝及其氧化物的相互作用机理研究[D]. 王强.西南农业大学 2005
[8]腐殖酸与几种重金属离子的相互作用及影响因素研究[D]. 李光林.西南农业大学 2002
硕士论文
[1]纳米修复剂对溶液中重金属的吸附机制及镉污染土壤修复效果[D]. 王萌.中国农业科学院 2012
[2]胡敏酸对Hg（Ⅱ）的还原作用及其影响因素研究[D]. 张艳敏.西南大学 2011
[3]胡敏酸对矿物结合汞的还原与释放特征的影响[D]. 刘丽琼.西南大学 2011
[4]拟南芥根细胞壁中的果胶含量对植物抗镉胁迫的影响[D]. 莫基浩.浙江大学 2010
[5]重金属离子在粘土矿物—胡敏酸复合体上的吸附研究[D]. 何为红.南京农业大学 2007
本文编号：3514546
【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】：199 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
感谢
致谢
摘要
Abstract
目录
1 引言
1.1 植物对铅的吸收、转运、累积和解毒机制研究进展
1.1.1 铅进入植物的两个重要途径
1.1.2 铅在植物体内的分布和累积
1.1.3 植物对铅的耐受和解毒机制
1.2 胡敏酸与重金属的相互作用机理及其对重金属生物有效性的影响
1.2.1 胡敏酸与重金属相互作用的物质基础和分子机理
1.2.2 胡敏酸与重金属相互作用的影响因素
1.2.3 胡敏酸对水体重金属生物有效性的影响
1.2.4 胡敏酸对土壤重金属植物有效性的影响
1.3 立题依据、研究内容及技术路线
1.3.1 立题依据
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
2 不同品种茶叶铅累积特性及浸出率研究
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 样品采集与制备
2.2.2 茶汤铅浸出试验
2.2.3 分析测试
2.2.4 统计分析
2.3 结果与分析
2.3.1 不同品种茶叶总铅和吸附态铅含量
2.3.2 土壤理化性质与茶叶吸附、累积铅的相关关系
2.3.3 不同品种茶叶铅浸出率研究
2.3.4 不同品种茶叶其他元素浸出率研究
2.4 讨论
2.4.1 不同品种茶叶铅污染的来源
2.4.2 土壤理化性质与茶叶铅含量的相关性
2.4.3 茶叶铅浸出率研究和茶叶铅标准的探讨
2.5 小结
3 土壤有机质及其不同组分与茶树铅有效性的相关性
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料与供试土壤
3.2.2 试验设计与处理
3.2.3 样品采集与分析
3.2.4 统计分析
3.3 结果与分析
3.3.1 有机质输入对土壤有机碳及其组分变化的影响
3.3.2 有机质输入对茶树不同组织铅含量的影响
3.3.3 土壤有机质不同组分与茶树不同组织铅含量的相关性
3.4 讨论
3.4.1 有机质输入对土壤有机质及其组分变化的影响
3.4.2 土壤有机质不同组分与茶树铅生物有效性的相关关系
3.5 小结
4 根土界面胡敏酸与细胞壁对铅的吸附机制研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 植物培养与试验设计
4.2.2 根细胞壁提取
4.2.3 胡敏酸和细胞壁对铅的吸附热力学和动力学试验
4.2.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析
4.2.5 统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 胡敏酸和细胞壁对铅的吸附热力学差异
4.3.2 胡敏酸和细胞壁对铅的吸附动力学差异
4.3.3 胡敏酸和细胞壁吸附铅的傅里叶红外光谱学研究
4.4 讨论
4.4.1 胡敏酸和茶树根细胞壁对铅的吸附行为差异
4.4.2 胡敏酸影响茶树根细胞壁吸附铅的可能机制
4.5 小结
5 胡敏酸影响茶树铅吸收与形态转化的分子机制
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料与供试土壤
5.2.2 植物培养与试验设计
5.2.3 样品采集
5.2.4 样品分析测试
5.2.5 统计分析
5.3 结果与分析
5.3.1 胡敏酸对茶树不同组织铅累积的影响
5.3.2 胡敏酸对茶树组织水平和细胞水平铅分布的影响
5.3.3 胡敏酸对土壤铅化学形态和分子形态的影响
5.3.4 胡敏酸对茶树体内铅的分子形态的影响
5.4 讨论
5.4.1 胡敏酸对土壤铅移动性和有效性的影响
5.4.2 胡敏酸对茶树铅吸收、转运和累积的影响机制
5.4.3 茶树组织中铅的分子形态以及胡敏酸对其形态转化的影响
5.5 小结
6 胡敏酸促进茶树生长和缓解铅胁迫的机理研究
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 材料与供试土壤
6.2.2 植物培养与试验设计
6.2.3 样品采集
6.2.4 样品分析测试
6.2.5 茶树根系iTRAQ定量蛋白质组分析
6.3 结果与分析
6.3.1 胡敏酸对茶树生物量和光合作用的影响
6.3.2 胡敏酸对茶树叶片超微结构的影响
6.3.3 胡敏酸对茶树根系活力、质膜透性和脂质过氧化程度的影响
6.3.4 胡敏酸对茶树根细胞壁多糖、单糖组分及钙离子分布的影响
6.3.5 胡敏酸对铅胁迫条件下茶树根系iTRAQ定量蛋白组的影响
6.4 讨论
6.4.1 胡敏酸对茶树生长和叶片超微结构的影响
6.4.2 胡敏酸对茶树根系活力和脂质过氧化程度的影响
6.4.3 胡敏酸对茶树根系细胞壁组分的影响
6.4.4 胡敏酸对铅胁迫下茶树根系蛋白质组的影响
6.5 小结
7 全文总结与研究展望
7.1 全文总结
7.1.1 不同品种茶树叶片铅累积特性及浸出率研究
7.1.2 土壤有机质及其不同组分与茶树铅有效性的相关性
7.1.3 根土界面胡敏酸与细胞壁对铅的吸附机制研究
7.1.4 胡敏酸影响茶树铅吸收与形态转化的分子机制
7.1.5 胡敏酸促进茶树生长和缓解铅胁迫的机理研究
7.2 创新点
7.3 研究展望
参考文献
作者简历
攻读博士期间撰写的文章及奖励
发表文章
发明专利
荣誉和奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]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)
[3]植物对铅的吸收、转运、累积和解毒机制研究进展[J]. 段德超,于明革,施积炎. 应用生态学报. 2014(01)
[4]外源胡敏酸对土壤有机质组分变化的影响及其与茶树铅有效性的关系[J]. 段德超,于明革,徐辰,施积炎,陈英旭. 土壤学报. 2013(05)
[5]植物对Pb的吸收转运机制研究进展[J]. 徐劼,保积庆,于明革,施积炎,陈英旭. 安徽农业科学. 2012(36)
[6]若干双子叶与单子叶植物细胞壁果胶结构单糖组成特征研究[J]. 程小乔,李科,陈雪梅,蒋湘宁,盖颖. 北京林业大学学报. 2012(05)
[7]植物螯合肽的转运与功能研究进展[J]. 张中春,邱保胜. 植物生理学报. 2012(05)
[8]腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应[J]. 任学军,杜彬,任艳军,董立峰,马建军. 南方农业学报. 2011(10)
[9]铅在茶树体内的分布及化学形态特征[J]. 徐劼,于明革,陈英旭,傅晓萍,段德超. 应用生态学报. 2011(04)
[10]有机肥对铅胁迫下小麦生长的影响[J]. 乔莎莎,张永清,杨丽雯,裴红宾,孙红帅. 应用生态学报. 2011(04)
博士论文
[1]胡敏酸氧化还原特性及其对汞非生物还原过程的影响研究[D]. 江韬.西南大学 2012
[2]铝对茶树氟吸收、累积、分布特性的影响及其机理研究[D]. 马士成.浙江大学 2012
[3]污染土壤重金属分子形态及其根际转化机制研究[D]. 杨建军.浙江大学 2011
[4]茶多酚对茶树铅生物有效性的调控作用机制[D]. 于明革.浙江大学 2010
[5]细胞壁在植物耐铝和铝毒害机制中的作用[D]. 李雅颖.浙江大学 2009
[6]土壤重金属迁移转化的分子形态研究[D]. 胡少平.浙江大学 2009
[7]腐殖酸与铁锰铝及其氧化物的相互作用机理研究[D]. 王强.西南农业大学 2005
[8]腐殖酸与几种重金属离子的相互作用及影响因素研究[D]. 李光林.西南农业大学 2002
硕士论文
[1]纳米修复剂对溶液中重金属的吸附机制及镉污染土壤修复效果[D]. 王萌.中国农业科学院 2012
[2]胡敏酸对Hg（Ⅱ）的还原作用及其影响因素研究[D]. 张艳敏.西南大学 2011
[3]胡敏酸对矿物结合汞的还原与释放特征的影响[D]. 刘丽琼.西南大学 2011
[4]拟南芥根细胞壁中的果胶含量对植物抗镉胁迫的影响[D]. 莫基浩.浙江大学 2010
[5]重金属离子在粘土矿物—胡敏酸复合体上的吸附研究[D]. 何为红.南京农业大学 2007
本文编号：3514546
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3514546.html
