苎麻镉耐性机制及应用研究
发布时间：2022-01-20 13:06
由人类工业和农业生产活动所引起的重金属镉（Cd）污染正在成为一个世界性的环境问题。由于Cd具有极高的生物毒性以及从土壤向植物体的高度迁移和富集能力,因此环境Cd污染不仅对生态系统产生了极大的破坏作用,而且威胁粮食生产安全,直接危害人类生命健康。目前,我国受到Cd、砷（As）、铅（Pb）等重金属／类金属污染的耕地面积近2000万公顷,约占总耕地面积的1/5,其中Cd污染耕地面积近1.33万公顷,污染范围涉及11个省25个地区,而且污染程度有逐年加重的趋势,因此Cd污染土壤治理及安全高效利用是目前生态恢复及可持续发展中所面临的一个重要课题。苎麻是我国所特有的一种耐Cd能力强、经济价值高的麻类作物,同时具有很强的耐旱、耐贫瘠能力,在土壤和水体Cd污染修复及矿山废弃地生态恢复中具有较高的应用价值和开发潜力。本研究以Cd耐性植物苎麻为研究对象,重金属Cd为目标污染物,旨在探明苎麻对重金属Cd的积累模式及生理机制,明确苎麻在我国南方,特别是湖南省Cd污染农田高效利用及矿区生态恢复中的作用。主要研究内容及结论包括：水培条件下,苎麻对Cd的积累随胁迫浓度的升高而增加,苎麻体内的Cd浓度以根部为最高,茎...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 重金属污染及治理现状
1.1.1 重金属污染现状与环境毒理性
1.1.2 重金属污染治理技术
1.2 植物修复技术治理重金属环境污染
1.2.1 植物修复技术的发展历史与研究背景
1.2.2 植物修复技术的分类与特点
1.2.3 植物修复技术的优点与缺陷
1.2.4 植物修复技术尚未解决的关键问题
1.3 植物对重金属Cd的吸收、忍耐及解毒机制
1.3.1 根系吸收
1.3.2 组织分布
1.3.3 重金属毒性及植物生理反应
1.3.4 植物对重金属的耐性机理
1.4 选题目标,研究内容,科研思路与论文结构
1.4.1 选题目标与研究内容
1.4.2 研究思路及论文结构
第2章 苎麻对Cd的吸收转运及生理响应
2.1 引言
2.2 料与方法
2.2.1 苎麻采集与培养
2.2.2 苎麻对Cd离子的吸收转运实验
2.2.3 苎麻根系吸收Cd离子的动力学实验
2.2.4 Cd对苎麻吸收大量和微量元素的影响实验
2.2.5 Cd胁迫下苎麻的生理响应实验
2.2.6 数据分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 苎麻对Cd的吸收,转运及器官分布特征
2.3.2 苎麻根系吸收Cd的动力学曲线及参数
2.3.3 Cd对苎麻吸收大量与微量元素的影响
2.3.4 Cd对苎麻关键生理代谢指标的影响
2.4 本章小结
第3章 苎麻中Cd的亚细胞分布及化学形态解毒机制
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 苎麻培养与Cd胁迫处理
3.2.2 苎麻对水溶液中Cd的吸收去除量测定
3.2.3 Cd在苎麻各器官中的化学形态分析
3.2.4 苎麻亚细胞组份分离及Cd含量测定
3.2.5 叶片硝酸还原酶活性与根系活力的测定
3.2.6 数据分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 苎麻对水培系统中Cd的吸收净化效率
3.3.2 Cd在根和叶中的亚细胞分布
3.3.3 Cd在苎麻根茎叶中的化学形态分布
3.3.4 Cd对苎麻叶片硝酸还原酶活性的影响
3.3.5 Cd对苎麻根系活力的影响
3.4 本章小结
第4章 苎麻耐Cd氧化胁迫机制
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 苎麻培养与Cd胁迫处理
4.2.2 叶绿素含量与脂质过氧化测定
4.2.3 抗坏血酸过氧化物酶与估胱甘肽还原酶活性测定
4.2.4 氧化/还原态抗坏血酸与谷胱甘肽含量测定
4.2.5 数据分析
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
第5章 芒麻对土壤Cd污染的耐性及外源精胺和硒的强化效应
5.1 引言
5.2 实验材料与方法
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第6章 芒麻在Cd污染农田及矿业废弃地中的应用
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 重金属污染农田土壤及Mn精炼尾渣的特性
6.3.2 苎麻在重金属污染基质中的生长及改良效果
6.3.3 苎麻在Cd污染土壤中的应用定位
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间申请获准的基金资助
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖南冷水江锑矿区苎麻对重金属的吸收和富集特性[J]. 佘玮,揭雨成,邢虎成,黄明,康万利,鲁雁伟,王栋. 农业环境科学学报. 2010(01)
[2]硒对镉胁迫下豌豆幼苗生长发育的影响[J]. 王立新,郁建锋,张海芸,姜小莉,杜兰芳. 安徽农业科学. 2009(24)
[3]逆境胁迫条件下脯氨酸对植物生长的影响[J]. 朱虹,祖元刚,王文杰,阎永庆. 东北林业大学学报. 2009(04)
[4]苎麻对镉污染土壤功能修复的初步研究[J]. 严理,彭源德,杨喜爱,许英,孙志民,陈建芳,揭雨成. 湖南农业科学. 2007(06)
[5]土壤镉污染研究进展[J]. 郑世英,商学芳. 安徽农学通报. 2006(05)
[6]湖南浏阳七宝山矿区宝山河不同时期环境污染对比研究[J]. 戴塔根,刘星辉,童潜明. 矿冶工程. 2005(06)
[7]植物组织中有机酸的提取方法比较[J]. 董园园,董彩霞,卢颖林,缪辰,沈其荣. 南京农业大学学报. 2005(04)
[8]多胺与植物逆境胁迫的关系[J]. 段辉国,袁澍,刘文娟,林宏辉. 植物生理学通讯. 2005(04)
[9]土壤-水稻体系中的重金属污染及其控制[J]. 程旺大,姚海根,吴伟,张国平. 中国农业科技导报. 2005(04)
[10]湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征[J]. 雷梅,岳庆玲,陈同斌,黄泽春,廖晓勇,刘颖茹,郑国砥,常庆瑞. 生态学报. 2005(05)
博士论文
[1]农田生态系统镉污染研究[D]. 王凯荣.华中农业大学 2004
本文编号：3598879
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 重金属污染及治理现状
1.1.1 重金属污染现状与环境毒理性
1.1.2 重金属污染治理技术
1.2 植物修复技术治理重金属环境污染
1.2.1 植物修复技术的发展历史与研究背景
1.2.2 植物修复技术的分类与特点
1.2.3 植物修复技术的优点与缺陷
1.2.4 植物修复技术尚未解决的关键问题
1.3 植物对重金属Cd的吸收、忍耐及解毒机制
1.3.1 根系吸收
1.3.2 组织分布
1.3.3 重金属毒性及植物生理反应
1.3.4 植物对重金属的耐性机理
1.4 选题目标,研究内容,科研思路与论文结构
1.4.1 选题目标与研究内容
1.4.2 研究思路及论文结构
第2章 苎麻对Cd的吸收转运及生理响应
2.1 引言
2.2 料与方法
2.2.1 苎麻采集与培养
2.2.2 苎麻对Cd离子的吸收转运实验
2.2.3 苎麻根系吸收Cd离子的动力学实验
2.2.4 Cd对苎麻吸收大量和微量元素的影响实验
2.2.5 Cd胁迫下苎麻的生理响应实验
2.2.6 数据分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 苎麻对Cd的吸收,转运及器官分布特征
2.3.2 苎麻根系吸收Cd的动力学曲线及参数
2.3.3 Cd对苎麻吸收大量与微量元素的影响
2.3.4 Cd对苎麻关键生理代谢指标的影响
2.4 本章小结
第3章 苎麻中Cd的亚细胞分布及化学形态解毒机制
3.1 引言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 苎麻培养与Cd胁迫处理
3.2.2 苎麻对水溶液中Cd的吸收去除量测定
3.2.3 Cd在苎麻各器官中的化学形态分析
3.2.4 苎麻亚细胞组份分离及Cd含量测定
3.2.5 叶片硝酸还原酶活性与根系活力的测定
3.2.6 数据分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 苎麻对水培系统中Cd的吸收净化效率
3.3.2 Cd在根和叶中的亚细胞分布
3.3.3 Cd在苎麻根茎叶中的化学形态分布
3.3.4 Cd对苎麻叶片硝酸还原酶活性的影响
3.3.5 Cd对苎麻根系活力的影响
3.4 本章小结
第4章 苎麻耐Cd氧化胁迫机制
4.1 引言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 苎麻培养与Cd胁迫处理
4.2.2 叶绿素含量与脂质过氧化测定
4.2.3 抗坏血酸过氧化物酶与估胱甘肽还原酶活性测定
4.2.4 氧化/还原态抗坏血酸与谷胱甘肽含量测定
4.2.5 数据分析
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
第5章 芒麻对土壤Cd污染的耐性及外源精胺和硒的强化效应
5.1 引言
5.2 实验材料与方法
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第6章 芒麻在Cd污染农田及矿业废弃地中的应用
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 重金属污染农田土壤及Mn精炼尾渣的特性
6.3.2 苎麻在重金属污染基质中的生长及改良效果
6.3.3 苎麻在Cd污染土壤中的应用定位
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间申请获准的基金资助
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖南冷水江锑矿区苎麻对重金属的吸收和富集特性[J]. 佘玮,揭雨成,邢虎成,黄明,康万利,鲁雁伟,王栋. 农业环境科学学报. 2010(01)
[2]硒对镉胁迫下豌豆幼苗生长发育的影响[J]. 王立新,郁建锋,张海芸,姜小莉,杜兰芳. 安徽农业科学. 2009(24)
[3]逆境胁迫条件下脯氨酸对植物生长的影响[J]. 朱虹,祖元刚,王文杰,阎永庆. 东北林业大学学报. 2009(04)
[4]苎麻对镉污染土壤功能修复的初步研究[J]. 严理,彭源德,杨喜爱,许英,孙志民,陈建芳,揭雨成. 湖南农业科学. 2007(06)
[5]土壤镉污染研究进展[J]. 郑世英,商学芳. 安徽农学通报. 2006(05)
[6]湖南浏阳七宝山矿区宝山河不同时期环境污染对比研究[J]. 戴塔根,刘星辉,童潜明. 矿冶工程. 2005(06)
[7]植物组织中有机酸的提取方法比较[J]. 董园园,董彩霞,卢颖林,缪辰,沈其荣. 南京农业大学学报. 2005(04)
[8]多胺与植物逆境胁迫的关系[J]. 段辉国,袁澍,刘文娟,林宏辉. 植物生理学通讯. 2005(04)
[9]土壤-水稻体系中的重金属污染及其控制[J]. 程旺大,姚海根,吴伟,张国平. 中国农业科技导报. 2005(04)
[10]湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征[J]. 雷梅,岳庆玲,陈同斌,黄泽春,廖晓勇,刘颖茹,郑国砥,常庆瑞. 生态学报. 2005(05)
博士论文
[1]农田生态系统镉污染研究[D]. 王凯荣.华中农业大学 2004
本文编号：3598879
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3598879.html
