银杏对镉、铅及其复合污染的生理响应与抗性研究
发布时间：2023-02-26 03:20
本研究以孑遗植物—银杏为试验材料，应用电镜分析技术、X-射线电子探针分析手段、光合作用及叶绿素荧光分析系统、原子吸收光谱测定技术及其它生理测定技术，从细胞、组织、器官水平上系统地研究了Cd、Pb及其复合污染对银杏生长、叶片超微结构、光合特性、根系离子微域分布、营养吸收与分配、膜脂过氧化与抗氧化保护酶系统及渗透物质生理等的影响，并对银杏受Cd、Pb胁迫的伤害机理及耐性机制进行了深入的探讨，取得了如下主要研究结论： 1．Cd、Pb胁迫对银杏叶片超微结构产生了不同程度的破坏作用，其中叶绿体对重金属胁迫最为敏感，表现为叶绿体片层肿胀，外膜消失，嗜锇颗粒增加，严重时叶绿体发生降解或解体；线粒体的变化为内嵴减少，严重时外膜破损，呈空泡化；细胞核的变化为核膜破坏，染色质凝聚。Cd、Pb交互效应对叶绿体和线粒体超微结构的影响表现为协同效应。 2．整个生长期内，Cd与总叶绿素含量和叶绿素a表现出显著的抑制剂量效应，Pb则与叶绿素各指标的抑制剂量效应关系均显著。在Cd、Pb及其复合胁迫下，银杏Pn、Gs和Tr均随着胁迫浓度的增加而下降，而Ci随着浓度的增加而趋于增加，表明限制银杏光合作用的...
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 植物对重金属胁迫的响应及抗性机理的研究综述
1 我国重金属污染概况
2 重金属胁迫植物生长及生理生化效应
2.1 重金属对植物生长的胁迫效应
2.2 重金属对植物细胞解剖结构的影响
2.3 重金属胁迫对植物生理生化的影响
2.3.1 水分代谢
2.3.2 呼吸作用
2.3.3 光合特性
2.3.4 渗透调节
2.3.5 矿质营养元素
2.3.6 活性氧代谢
2.3.7 逆境蛋白与基因表达
3 植物对重金属胁迫的抗性机理
3.1 植物对重金属的排放、阻止或限制作用
3.2 重金属结合蛋白及螯合作用
3.3 细胞区室化作用
3.4 植物的抗氧化酶等生理防卫作用
4 植物修复
5 银杏抗性的研究现状
6 研究的目的和意义
第二章 Cd、Pb及其复合污染对银杏叶片超微结构的影响
1 材料与方法
1.1 试验设计与材料
1.2 电镜样品制备与观察
2 观察结果
2.1 正常情况(对照)生长下银杏叶片的超微结构
2.2 Cd、Pb单一污染对银杏叶片超微结构的影响
2.2.1 叶绿体
2.2.2 线粒体
2.2.3 细胞核
2.3 Cd、Pb复合污染对银杏叶片超微结构的影响
2.3.1 叶绿体
2.3.2 线粒体
2.3.3 细胞核
3 讨论
第三章 Cd、Pb及其复合污染对银杏光合特性的影响
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
1.2 测定方法
1.2.1 叶绿素含量的测定
1.2.2 光合指标与叶绿素荧光的测定
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb胁迫对银杏叶绿素含量的影响
2.1.1 Cd单一与复合胁迫对叶绿素含量的影响
2.1.1.1 叶绿素含量
2.1.1.2 叶绿素含量的动态进程
2.1.2 Pb单一与复合胁迫对叶绿素含量的影响
2.1.2.1 叶绿素含量
2.1.2.2 叶绿素含量的动态进程
2.2 Cd、Pb胁迫对银杏光合作用的影响
2.2.1 Cd单一与复合胁迫对光合作用的影响
2.2.1.1 净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)
2.2.1.2 蒸腾速度(Tr)和细胞间CO2浓度(Ci)
2.2.1.3 水分利用效率(WUE)
2.2.2 Pb单一与复合胁迫对光合作用的影响
2.2.2.1 净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)
2.2.2.2 蒸腾速度(Tr)和细胞间CO2浓度(Ci)
2.2.2.3 水分利用效率(WUE)
2.3 Cd、Pb胁迫对银杏叶绿素荧光的影响
2.3.1 Cd单一与复合胁迫对叶绿素荧光的影响
2.3.2 Pb单一与复合胁迫对叶绿素荧光的影响
2.4 各指标间的相关分析
3 结论与讨论
第四章 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系离子微域分布的影响
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
1.2 测定方法
2 结果与分析
2.1 不同浓度Cd污染的银杏根系离子微域分布
2.2 不同浓度Pb污染的银杏根系离子微域分布
2.3 Cd、Pb复合污染的银杏根系离子微域分布
3 结论与讨论
第五章 Cd、Pb及其复合污染对矿质元素吸收特性的影响及在银杏中的累积
1 材料与设计
1.1 试验材料与处理
1.2 测定方法
1.2.1 生物量的测定
1.2.2 土壤样品与植物样品的测定方法
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶片伤害症状的观察
2.2 Cd、Pb及复合污染对银杏生物量增量的影响
2.3 Cd、Pb及复合污染对银杏各器官全K含量的影响
2.3.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶中全K含量的影响
2.3.2 Cd、Pb及复合污染对银杏茎中全K含量的影响
2.3.3 Cd、Pb及复合污染对银杏根中全K含量的影响
2.3.4 Cd、Pb及复合污染对全K在银杏各器官中分配比例的影响
2.4 Cd、Pb及复合污染对银杏各器官全Ca含量的影响
2.4.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶中全Ca含量的影响
2.4.2 Cd、Pb及复合污染对银杏茎中全Ca含量的影响
2.4.3 Cd、Pb及复合污染对银杏根中全Ca含量的影响
2.4.4 Cd、Pb及复合污染对全Ca在银杏各器官中分配比例的影响
2.5 Cd、Pb及复合污染对银杏各器官全Mg含量的影响
2.5.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶中全Mg含量的影响
2.5.2 Cd、Pb及复合污染对银杏茎中全Mg含量的影响
2.5.3 Cd、Pb及复合污染对银杏根中全Mg含量的影响
2.5.4 Cd、Pb及复合污染对全Mg在银杏各器官中分配比例的影响
2.6 Cd、Pb在银杏体内的累积及分配规律
2.6.1 Cd的累积与分配
2.6.2 Pb的累积与分配
2.7 根、茎叶中各离子元素含量与生物量增量的相关分析
3 结论与讨论
第六章 Cd、Pb及其复合污染对银杏膜脂过氧化及抗氧化保护酶的影响
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
1.2 测定方法
1.2.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性与丙二醛(MDA)含量的测定
1.2.2 过氧化物酶(POD)活性的测定
1.2.3 过氧化氢酶(CAT)活性的测定
1.2.4 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定
1.2.5 叶片质膜透性(RPP)的测定
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb及其复合污染对银杏超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响
2.1.1 Cd单一及复合污染对银杏SOD活性的影响
2.1.2 Pb单一及复合污染对银杏SOD活性的影响
2.2 Cd、Pb及其复合污染对银杏过氧化氢酶(CAT)活性的影响
2.2.1 Cd单一及复合污染对银杏CAT活性的影响
2.2.2 Pb单一及复合污染对银杏CAT活性的影响
2.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏过氧化物(POD)活性的影响
2.3.1 Cd单一及复合污染对银杏POD活性的影响
2.3.2 Pb单一及复合污染对银杏POD活性的影响
2.4 Cd、Pb及其复合污染对银杏苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响
2.4.1 Cd单一及复合污染对银杏PAL活性的影响
2.4.2 Pb单一及复合污染对银杏PAL活性的影响
2.5 Cd、Pb及其复合污染对银杏丙二醛(MDA)含量的影响
2.5.1 Cd单一及复合污染对银杏MDA含量的影响
2.5.1 Pb单一及复合污染对银杏MDA含量的影响
2.6 Cd、Pb及其复合污染对银杏叶片质膜透性(RPP)的影响
2.6.1 Cd单一及复合污染对银杏RPP的影响
2.6.1 Pb单一及复合污染对银杏RPP的影响
3 结论与讨论
第七章 Cd、Pb胁迫对银杏种子萌发及其它生理特征的影响
1 材料与方法
1.1 种子发芽材料与设计
1.1.1 试验材料
1.1.2 试验设计
1.1.2.1 种子发芽试验
1.1.2.2 种子萌发生理试验
1.2 游离脯氨酸和蛋白质含量等生理指标的试验设计
1.3 测定方法
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb处理对银杏种子发芽的影响
2.1.1 Cd对银杏种子发芽的影响
2.1.2 Pb对银杏种子发芽的影响
2.2 Cd、Pb处理对银杏种子萌发生理特征的影响
2.2.1 蛋白质代谢
2.2.1.1 Cd对银杏种子萌发过程中蛋白质代谢的影响
2.2.1.2 Pb对银杏种子萌发过程中蛋白质代谢的影响
2.2.2 氨基酸代谢
2.2.2.1 Cd对银杏种子萌发过程中氨基酸代谢的影响
2.2.2.2 Pb对银杏种子萌发过程中氨基酸代谢的影响
2.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系活力的影响
2.4 Cd、Pb及其复合污染对银杏游离脯氨酸含量的影响
2.5 Cd、Pb及其复合污染对银杏蛋白质含量的影响
2.6 Cd、Pb胁迫对银杏可溶性糖含量的影响
3 结论与讨论
3.1 Cd、Pb处理对银杏种子萌发的影响
3.2 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系活力的影响
3.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏脯氨酸和蛋白质含量等的影响
第八章 总结论
1 主要研究结论
1.1 Cd、Pb及其复合污染对银杏叶片超微结构的影响
1.2 Cd、Pb及其复合污染对银杏光合特性的影响
1.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系离子微域分布的影响
1.4 Cd、Pb及其复合污染对矿质元素吸收特性的影响及在银杏中的累积
1.5 Cd、Pb及其复合污染对银杏膜脂过氧化及抗氧化保护酶的影响
1.6 Cd、Pb胁迫对银杏种子萌发及其它生理特征的影响
2 本研究的特色
3 本研究存在的不足之处
参考文献
详细摘要
本文编号：3749710
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 植物对重金属胁迫的响应及抗性机理的研究综述
1 我国重金属污染概况
2 重金属胁迫植物生长及生理生化效应
2.1 重金属对植物生长的胁迫效应
2.2 重金属对植物细胞解剖结构的影响
2.3 重金属胁迫对植物生理生化的影响
2.3.1 水分代谢
2.3.2 呼吸作用
2.3.3 光合特性
2.3.4 渗透调节
2.3.5 矿质营养元素
2.3.6 活性氧代谢
2.3.7 逆境蛋白与基因表达
3 植物对重金属胁迫的抗性机理
3.1 植物对重金属的排放、阻止或限制作用
3.2 重金属结合蛋白及螯合作用
3.3 细胞区室化作用
3.4 植物的抗氧化酶等生理防卫作用
4 植物修复
5 银杏抗性的研究现状
6 研究的目的和意义
第二章 Cd、Pb及其复合污染对银杏叶片超微结构的影响
1 材料与方法
1.1 试验设计与材料
1.2 电镜样品制备与观察
2 观察结果
2.1 正常情况(对照)生长下银杏叶片的超微结构
2.2 Cd、Pb单一污染对银杏叶片超微结构的影响
2.2.1 叶绿体
2.2.2 线粒体
2.2.3 细胞核
2.3 Cd、Pb复合污染对银杏叶片超微结构的影响
2.3.1 叶绿体
2.3.2 线粒体
2.3.3 细胞核
3 讨论
第三章 Cd、Pb及其复合污染对银杏光合特性的影响
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
1.2 测定方法
1.2.1 叶绿素含量的测定
1.2.2 光合指标与叶绿素荧光的测定
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb胁迫对银杏叶绿素含量的影响
2.1.1 Cd单一与复合胁迫对叶绿素含量的影响
2.1.1.1 叶绿素含量
2.1.1.2 叶绿素含量的动态进程
2.1.2 Pb单一与复合胁迫对叶绿素含量的影响
2.1.2.1 叶绿素含量
2.1.2.2 叶绿素含量的动态进程
2.2 Cd、Pb胁迫对银杏光合作用的影响
2.2.1 Cd单一与复合胁迫对光合作用的影响
2.2.1.1 净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)
2.2.1.2 蒸腾速度(Tr)和细胞间CO2浓度(Ci)
2.2.1.3 水分利用效率(WUE)
2.2.2 Pb单一与复合胁迫对光合作用的影响
2.2.2.1 净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)
2.2.2.2 蒸腾速度(Tr)和细胞间CO2浓度(Ci)
2.2.2.3 水分利用效率(WUE)
2.3 Cd、Pb胁迫对银杏叶绿素荧光的影响
2.3.1 Cd单一与复合胁迫对叶绿素荧光的影响
2.3.2 Pb单一与复合胁迫对叶绿素荧光的影响
2.4 各指标间的相关分析
3 结论与讨论
第四章 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系离子微域分布的影响
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
1.2 测定方法
2 结果与分析
2.1 不同浓度Cd污染的银杏根系离子微域分布
2.2 不同浓度Pb污染的银杏根系离子微域分布
2.3 Cd、Pb复合污染的银杏根系离子微域分布
3 结论与讨论
第五章 Cd、Pb及其复合污染对矿质元素吸收特性的影响及在银杏中的累积
1 材料与设计
1.1 试验材料与处理
1.2 测定方法
1.2.1 生物量的测定
1.2.2 土壤样品与植物样品的测定方法
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶片伤害症状的观察
2.2 Cd、Pb及复合污染对银杏生物量增量的影响
2.3 Cd、Pb及复合污染对银杏各器官全K含量的影响
2.3.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶中全K含量的影响
2.3.2 Cd、Pb及复合污染对银杏茎中全K含量的影响
2.3.3 Cd、Pb及复合污染对银杏根中全K含量的影响
2.3.4 Cd、Pb及复合污染对全K在银杏各器官中分配比例的影响
2.4 Cd、Pb及复合污染对银杏各器官全Ca含量的影响
2.4.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶中全Ca含量的影响
2.4.2 Cd、Pb及复合污染对银杏茎中全Ca含量的影响
2.4.3 Cd、Pb及复合污染对银杏根中全Ca含量的影响
2.4.4 Cd、Pb及复合污染对全Ca在银杏各器官中分配比例的影响
2.5 Cd、Pb及复合污染对银杏各器官全Mg含量的影响
2.5.1 Cd、Pb及复合污染对银杏叶中全Mg含量的影响
2.5.2 Cd、Pb及复合污染对银杏茎中全Mg含量的影响
2.5.3 Cd、Pb及复合污染对银杏根中全Mg含量的影响
2.5.4 Cd、Pb及复合污染对全Mg在银杏各器官中分配比例的影响
2.6 Cd、Pb在银杏体内的累积及分配规律
2.6.1 Cd的累积与分配
2.6.2 Pb的累积与分配
2.7 根、茎叶中各离子元素含量与生物量增量的相关分析
3 结论与讨论
第六章 Cd、Pb及其复合污染对银杏膜脂过氧化及抗氧化保护酶的影响
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
1.2 测定方法
1.2.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性与丙二醛(MDA)含量的测定
1.2.2 过氧化物酶(POD)活性的测定
1.2.3 过氧化氢酶(CAT)活性的测定
1.2.4 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定
1.2.5 叶片质膜透性(RPP)的测定
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb及其复合污染对银杏超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响
2.1.1 Cd单一及复合污染对银杏SOD活性的影响
2.1.2 Pb单一及复合污染对银杏SOD活性的影响
2.2 Cd、Pb及其复合污染对银杏过氧化氢酶(CAT)活性的影响
2.2.1 Cd单一及复合污染对银杏CAT活性的影响
2.2.2 Pb单一及复合污染对银杏CAT活性的影响
2.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏过氧化物(POD)活性的影响
2.3.1 Cd单一及复合污染对银杏POD活性的影响
2.3.2 Pb单一及复合污染对银杏POD活性的影响
2.4 Cd、Pb及其复合污染对银杏苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响
2.4.1 Cd单一及复合污染对银杏PAL活性的影响
2.4.2 Pb单一及复合污染对银杏PAL活性的影响
2.5 Cd、Pb及其复合污染对银杏丙二醛(MDA)含量的影响
2.5.1 Cd单一及复合污染对银杏MDA含量的影响
2.5.1 Pb单一及复合污染对银杏MDA含量的影响
2.6 Cd、Pb及其复合污染对银杏叶片质膜透性(RPP)的影响
2.6.1 Cd单一及复合污染对银杏RPP的影响
2.6.1 Pb单一及复合污染对银杏RPP的影响
3 结论与讨论
第七章 Cd、Pb胁迫对银杏种子萌发及其它生理特征的影响
1 材料与方法
1.1 种子发芽材料与设计
1.1.1 试验材料
1.1.2 试验设计
1.1.2.1 种子发芽试验
1.1.2.2 种子萌发生理试验
1.2 游离脯氨酸和蛋白质含量等生理指标的试验设计
1.3 测定方法
2 结果与分析
2.1 Cd、Pb处理对银杏种子发芽的影响
2.1.1 Cd对银杏种子发芽的影响
2.1.2 Pb对银杏种子发芽的影响
2.2 Cd、Pb处理对银杏种子萌发生理特征的影响
2.2.1 蛋白质代谢
2.2.1.1 Cd对银杏种子萌发过程中蛋白质代谢的影响
2.2.1.2 Pb对银杏种子萌发过程中蛋白质代谢的影响
2.2.2 氨基酸代谢
2.2.2.1 Cd对银杏种子萌发过程中氨基酸代谢的影响
2.2.2.2 Pb对银杏种子萌发过程中氨基酸代谢的影响
2.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系活力的影响
2.4 Cd、Pb及其复合污染对银杏游离脯氨酸含量的影响
2.5 Cd、Pb及其复合污染对银杏蛋白质含量的影响
2.6 Cd、Pb胁迫对银杏可溶性糖含量的影响
3 结论与讨论
3.1 Cd、Pb处理对银杏种子萌发的影响
3.2 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系活力的影响
3.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏脯氨酸和蛋白质含量等的影响
第八章 总结论
1 主要研究结论
1.1 Cd、Pb及其复合污染对银杏叶片超微结构的影响
1.2 Cd、Pb及其复合污染对银杏光合特性的影响
1.3 Cd、Pb及其复合污染对银杏根系离子微域分布的影响
1.4 Cd、Pb及其复合污染对矿质元素吸收特性的影响及在银杏中的累积
1.5 Cd、Pb及其复合污染对银杏膜脂过氧化及抗氧化保护酶的影响
1.6 Cd、Pb胁迫对银杏种子萌发及其它生理特征的影响
2 本研究的特色
3 本研究存在的不足之处
参考文献
详细摘要
本文编号：3749710
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3749710.html
