圆叶决明对镉胁迫的生理响应机制及抑镉效应研究

发布时间：2017-10-28 10:03

  本文关键词：圆叶决明对镉胁迫的生理响应机制及抑镉效应研究

  更多相关文章： 圆叶决明 镉胁迫 生长发育 生理响应 转移系数 赤泥 缓解效应

【摘要】：圆叶决明是我国上世纪80年代从澳大利亚引进的豆科牧草,生物产量高,抗逆性强,可用于果园套种、荒山改造、水土保持和生态修复等,适合亚热带地区广泛种植。本文以亚热带地区广泛分布的红壤为供试土壤,采用盆栽水培与盆栽土培试验相结合的方法,研究镉胁迫对圆叶决明生长发育的影响及生理响应机制,圆叶决明的吸镉特征及其对主要营养元素吸收的影响,圆叶决明镉毒害的缓解效应及其机理。以期为南方红壤区矿山重金属镉污染土壤的生态修复提供理想的修复植物类型。主要研究结果如下：1、盆栽水培试验表明,镉胁迫抑制圆叶决明CIP86134和ATF3248的生长发育,镉浓度升高,抑制作用加强。镉胁抑制两个品种圆叶决明对Ca、Mg、Cu、Zn的吸收,但圆叶决明CIP86134地上部Ca、Mg、Cu、Zn和地下部Ca、Zn累积量均高于ATF3248。圆叶决明吸收的镉主要富集在地下部,CIP86134转移系数为0.04～0.07,ATF3248的转移系数为0.06～0.09。圆叶决明CIP86134耐镉能力高于ATF3248。2、盆栽土培试验表明,镉胁迫抑制圆叶决明CIP86134的生长发育,降低其生物产量,且随镉浓度的升高,抑制作用加强。当镉处理浓度为4 mg/kg时,地下部、地上部生物产量与对照比显著下降,分别为对照的59.7%和63.8%。镉胁迫抑制圆叶决明叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的合成,镉浓度升高,叶绿素含量逐渐降低,处理之间达差异显著水平。镉胁迫降低圆叶决明叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,提高过氧化物酶(POD)活性,过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低。镉胁迫加强了圆叶决明细胞膜脂的过氧化作用,丙二醛(MDA)含量升高。低浓度镉(1.0-2.0mg/kg)胁迫下,Cd-Mg、Cd-Zn表现为协同作用,高浓度镉(4.0mg/kg)胁迫下,Cd-Mg、Cd-Zn则表现为拮抗作用。圆叶决明吸收的镉主要积累在地下部,镉的转移系数为0.15-0.29。3、供试土壤添加赤泥,土壤pH值升高,有效镉含量降低,圆叶决明吸收累积镉的含量减少。通过激活植株体内SOD、POD、CAT抗氧化酶的活性,增强了机体的抵抗能力,促进圆叶决明对N、P、K的吸收和向地上部转移,缓解了圆叶决明因营养不良而造成的生长阻碍。
【关键词】：圆叶决明 镉胁迫 生长发育 生理响应 转移系数 赤泥 缓解效应
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q945.78
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-17
• 1 引言10-11
• 2 国内外研究动态11-16
• 2.1 镉污染的来源11-12
• 2.1.1 工业“三废”11-12
• 2.1.2 不合理的农用物资的施用12
• 2.2 镉污染的危害12-14
• 2.2.1 镉对人体健康的危害12
• 2.2.2 镉对植物的影响12-14
• 2.3 镉在植物体内的积累、分布和化学形态14
• 2.3.1 镉在植物体内的积累14
• 2.3.2 镉在植物体内的分布14
• 2.3.3 镉在植物体内的化学形态14
• 2.4 影响镉生物毒性的因素14-16
• 2.4.1 土壤有机质14-15
• 2.4.2 土壤pH值15
• 2.4.3 金属元素15
• 2.4.4 作物品种15-16
• 2.4.5 其他因素16
• 3 研究展望16-17
• 第二章 材料与方法17-22
• 1 不同浓度镉胁迫对圆叶决明生长发育的影响17-18
• 1.1 供试品种17
• 1.2 试验设计17
• 1.3 取样与分析17-18
• 2 圆叶决明对镉胁迫的生理生化反应18-19
• 2.1 供试材料18
• 2.1.1 供试土壤18
• 2.1.2 供试品种18
• 2.2 试验设计18
• 2.3 取样与分析18-19
• 3 赤泥对圆叶决明镉协迫的抑制效应19-20
• 3.1 供试材料19
• 3.1.1 供试土壤19
• 3.1.2 供试品种19
• 3.1.3 赤泥19
• 3.2 试验设计19
• 3.3 取样与分析19-20
• 4 技术路线20
• 5 测定方法与数据处理20-22
• 5.1 测定方法20-21
• 5.2 数据分析21-22
• 第三章 不同浓度镉胁迫对圆叶决明生长发育的影响22-29
• 1 镉胁迫对圆叶决明株高和出叶数的影响22-24
• 1.1 镉胁迫对圆叶决明株高的影响22-23
• 1.2 镉胁迫对圆叶决明叶片数的影响23-24
• 2 镉胁迫对圆叶决明生物产量的影响24-25
• 3 镉胁迫对圆叶决明镉及主要矿质营养元素吸收的影响25-28
• 3.1 镉胁迫对圆叶决明镉含量的影响25-27
• 3.2 镉胁迫对圆叶决明主要矿质营养元素吸收的影响27-28
• 4 小结28-29
• 第四章 镉胁迫对圆叶决明CIP86134的生理响应机制29-37
• 1 镉胁迫对圆叶决明生物量的影响29-30
• 2 镉胁迫对圆叶决明叶绿素含量的影响30
• 3 镉胁迫对圆叶决明细胞保护酶活性的影响30-32
• 4 镉胁迫对圆叶决明丙二醛(MDA)含量的影响32-33
• 5 镉胁迫对圆叶决明主要营养元素吸收的影响33-35
• 5.1 镉胁迫对圆叶决明氮、磷、钾吸收的影响33-34
• 5.2 镉胁迫对圆叶决明主要矿质营养元素吸收的影响34-35
• 6 圆叶决明对镉的吸收和分布的影响35-36
• 7 结论36-37
• 第五章 赤泥对圆叶决明镉胁迫的抑制效应37-47
• 1 赤泥对土壤pH值和镉有效性的影响37-39
• 1.1 赤泥对土壤pH值的影响37-38
• 1.2 赤泥对土壤镉有效性的影响38-39
• 2 赤泥对圆叶决明镉胁迫的抑制效应39-46
• 2.1 对圆叶决明生长发育的影响39-40
• 2.2 对圆叶决明叶绿素含量的影响40-41
• 2.3 对圆叶决明细胞保护酶活性的影响41-43
• 2.4 赤泥对镉胁迫下的圆叶决明营养元素含量的影响43-45
• 2.4.1 对氮、磷、钾吸收的影响43-44
• 2.4.2 对主要矿质营养元素吸收的影响44-45
• 2.5 对圆叶决明吸镉的抑制效应45-46
• 3 小结46-47
• 第六章 结论与展望47-49
• 1 本文主要结论47
• 2 展望47-49
• 参考文献49-55
• 致谢55-56
• 作者简历56
• 在读期间科研学术成果目录56

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本文编号：1107728