Sr、Cs污染土壤指示植物筛选及其生物标志物研究
发布时间：2021-02-07 15:02
放射性核素Sr、Cs是核裂变的主要产物,其半衰期较长,进入环境难以清除,长时间积累会对土壤环境产生难以恢复的放射性污染。目前国内外研究者针对放射性核素污染植物修复的研究较热,但利用植物对土壤核素污染生物监测方面的研究鲜有报道。本文针对核素Sr、Cs污染土壤的植物监测技术,利用高等植物作为研究对象,通过种子发芽试验初步判断受试植物的种子敏感性,再通过水培方法筛选出对Sr、Cs敏感植物作为Sr和Cs指示植物;最后通过盆栽试验,模拟土壤Sr、Cs污染,验证植物对Sr和Cs的指示作用,进一步探究Sr、Cs对植物生长形态和生理生化方面的影响,运用皮尔逊相关性分析、因子分析和聚类分析对植物生长量指标、生理生化指标和植物累积指标进行筛选,确定敏感植物的生物标志物。主要结论如下:（1）通过发芽试验,以种子发芽率和种子活性指数受抑制程度来判断种子对Sr、Cs的敏感性。7种草本植物（紫花苜蓿、紫云英、鲁冰花、三叶草、蛇莓、早熟禾、马齿苋）种子对单一Sr、单一Cs和Sr+Cs复合胁迫的敏感性不同,表现为:Sr+Cs处理>单一Cs处理>单一Sr处理。蛇莓种子在单一Sr、单一Cs和Sr+Cs处理下,...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sr处理下各植物种子根长和芽长随处理浓度的变化
对照，发芽率最低分别为69%和62%，分别降低了17和18个百分点，二者种子活力指数随处理浓度的升高逐渐降低，分别在处理浓度达1.0mg/L和0.1mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了20.4%~47.7%和18.0%~38.7%。鲁冰花和马齿苋发芽率在Cs2.0处理时显著低于对照，分别降低了为21和9个百分点，二者种子活力指数随处理浓度的升高逐渐降低，均在处理浓度达0.5mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了20.1%~45.6%和16.1%~33.2%。综上结果，Cs处理对7种植物种子萌发的胁迫程度表现为：蛇莓>紫云英>早熟禾>三叶草>鲁冰花>马齿苋>紫花苜蓿。图3-2Cs处理下各植物种子根长和芽长随处理浓度的变化Fig.3-2changesofrootlengthandbudlengthofeachplantseedwithtreatmentconcentrationunderCstreatment由图3-2(a)可知，鲁冰花、早熟禾、紫云英、马齿苋和蛇莓种子芽长随Cs处理浓度的升高逐渐降低，分别在处理浓度为0.5mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、0.5mg/L和0.5mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了12.1%~27.4%、9.4%~21.5%、12.4%~30.9%、13.9%~25.5%和9.8%~27.5%。三叶草种子芽长随Cs处理浓度的升高有先升高后降低的趋势，在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了19.9%，其余处理与对照无显著差异。紫花苜蓿种子根长在各浓度Cs处理下与对照无显著差异。由图3-2(b)可知，鲁冰花种子根长随Cs处理浓度的升高逐渐降低，在处理浓度为0.1mg/L时，显著低于对照，比对照降低了12.3%~23.5%。早熟禾、三叶草、紫云英和紫花苜蓿种子根长均有随处理浓度升高而先升高后降低的趋势，其中早熟禾和三叶草种子根长在各浓度Cs处理下与对照无显著差异，紫云英种子根长在处理浓度为0.5mg/L时显著低于(a)(b)
0处理下二者发芽率均为73%，分别比对照降低了15和17个百分点。其中紫花苜蓿的种子活力指数在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了24.8%，紫云英的种子活力指数随处理浓度的升高显著降低（P<0.05），比对照降低了10.6%~47.5%。马齿苋种子发芽率在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，降低了18个百分点，其种子活力指数在处理浓度达0.1mg/L时显著低于对照，比对照降低了19.7%~43.2%。综上结果，Sr+Cs复合处理对7种植物种子萌发的胁迫程度表现为蛇莓>三叶草>早熟禾>鲁冰花>马齿苋>紫云英>紫花苜蓿。图3-3Sr+Cs复合处理下各植物种子根长和芽长随处理浓度的变化Fig.3-3changesofrootlengthandbudlengthofeachplantseedwithtreatmentconcentrationunderSr+CStreatment由图3-3(a)可知，鲁冰花、早熟禾、紫云英和马齿苋种子芽长均随Sr+Cs复合处理浓度的升高逐渐降低，均在处理浓度达0.1mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了7.2%~33.3%、11.8%~24.3%、7.1%~34.2%和17.7%~28.6%。三叶草种子芽长在Sr+Cs复合处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了16.4%。蛇莓种子芽长在处理浓度为1.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了21.5%，其余浓度处理下与对照无显著差异。紫花苜蓿种子芽长在各浓度Sr+Cs复合处理下与对照无显著差异。由图3-3(b)可知，早熟禾和三叶草种子根长有随Sr+Cs复合处理浓度升高而先升高后降低的趋势，均在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了12.3%和14.4%，其余各处理浓度下与对照无显著差异。紫花苜蓿随Sr+Cs复合处理浓度的升高也呈先升高后降低的趋势，在处理浓度为0.1mg/L时，显著高于对照，比对照增加了18.0%，其余各浓度处理下与对照无显著差异。紫云英和马齿苋种子根长随Sr+Cs复合处理浓度
【参考文献】：
期刊论文
[1]铅镉胁迫下马齿苋的种子萌发和幼苗生理响应[J]. 朱红霞,赵红艳,陈丽丽,张家洋. 西南林业大学学报(自然科学). 2020(03)
[2]重金属对植物种子萌发胁迫及缓解的机制[J]. 李桂玲,王琦,王金水,贾峰. 生物技术通报. 2019(06)
[3]重金属胁迫对白三叶种子萌发的影响[J]. 王博,田杰,龙林,李莉,王元素. 种子. 2019(02)
[4]黑麦草抗氧化酶对Cd、Zn和Pb复合污染的响应[J]. 张军,王文科,耿雅妮,任雪盈,王周锋,曹书苗. 农业环境科学学报. 2018(06)
[5]锶对苜蓿生长和抗氧化酶系统的影响[J]. 何庆元,王松华,李正鹏,张晓红,詹秋文. 中国草地学报. 2018(02)
[6]重金属联合毒性对植物种子萌发影响的实验研究[J]. 周素航,郝喆. 环境保护与循环经济. 2018(01)
[7]油菜对Cs胁迫的响应及其对Cs富集规律的研究[J]. 洪晓曦,袁静,郑现明,夏梦,丁爱中,豆俊峰. 农业环境科学学报. 2017(12)
[8]核事故对人类健康影响面临的挑战[J]. 李文红,周强,徐翠华,拓飞. 中国医学装备. 2017(11)
[9]核电站大气核污染扩散预警技术[J]. 沈越,胡筱敏,马云峰,陈国平. 东北大学学报(自然科学版). 2017(10)
[10]核污染的主要来源及防治对策[J]. 王斯佳. 中国资源综合利用. 2017(07)
博士论文
[1]石油污染土壤微生物修复的研究[D]. 李宝明.中国农业科学院 2007
硕士论文
[1]运行核电站周边生物样品中137Cs污染研究[D]. 彭方麒.南华大学 2018
[2]受放射性核素Sr污染土壤的植物修复研究[D]. 程禹敏.上海交通大学 2017
[3]紫云英对铜尾矿矿砂的耐性机理及修复潜力研究[D]. 李娟霞.江西财经大学 2015
[4]麦冬、鱼腥草、蛇莓中镉的积累分布情况及影响的研究[D]. 蒋翠文.广西大学 2015
[5]几种杨树对土壤锶及柴油胁迫的生理生化响应[D]. 杨叶.西南科技大学 2015
[6]二氧化碳浓度升高对诱导高丹草和红三叶蓄积铯的影响[D]. 武慧斌.华中农业大学 2009
[7]植物—化学调控剂对汞污染土壤的修复技术研究[D]. 黄汝广.西南大学 2008
[8]锶对黑麦草生理生化特性及矿质元素吸收的影响[D]. 顾崟飞.浙江大学 2008
本文编号：3022403
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sr处理下各植物种子根长和芽长随处理浓度的变化
对照，发芽率最低分别为69%和62%，分别降低了17和18个百分点，二者种子活力指数随处理浓度的升高逐渐降低，分别在处理浓度达1.0mg/L和0.1mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了20.4%~47.7%和18.0%~38.7%。鲁冰花和马齿苋发芽率在Cs2.0处理时显著低于对照，分别降低了为21和9个百分点，二者种子活力指数随处理浓度的升高逐渐降低，均在处理浓度达0.5mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了20.1%~45.6%和16.1%~33.2%。综上结果，Cs处理对7种植物种子萌发的胁迫程度表现为：蛇莓>紫云英>早熟禾>三叶草>鲁冰花>马齿苋>紫花苜蓿。图3-2Cs处理下各植物种子根长和芽长随处理浓度的变化Fig.3-2changesofrootlengthandbudlengthofeachplantseedwithtreatmentconcentrationunderCstreatment由图3-2(a)可知，鲁冰花、早熟禾、紫云英、马齿苋和蛇莓种子芽长随Cs处理浓度的升高逐渐降低，分别在处理浓度为0.5mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、0.5mg/L和0.5mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了12.1%~27.4%、9.4%~21.5%、12.4%~30.9%、13.9%~25.5%和9.8%~27.5%。三叶草种子芽长随Cs处理浓度的升高有先升高后降低的趋势，在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了19.9%，其余处理与对照无显著差异。紫花苜蓿种子根长在各浓度Cs处理下与对照无显著差异。由图3-2(b)可知，鲁冰花种子根长随Cs处理浓度的升高逐渐降低，在处理浓度为0.1mg/L时，显著低于对照，比对照降低了12.3%~23.5%。早熟禾、三叶草、紫云英和紫花苜蓿种子根长均有随处理浓度升高而先升高后降低的趋势，其中早熟禾和三叶草种子根长在各浓度Cs处理下与对照无显著差异，紫云英种子根长在处理浓度为0.5mg/L时显著低于(a)(b)
0处理下二者发芽率均为73%，分别比对照降低了15和17个百分点。其中紫花苜蓿的种子活力指数在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了24.8%，紫云英的种子活力指数随处理浓度的升高显著降低（P<0.05），比对照降低了10.6%~47.5%。马齿苋种子发芽率在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，降低了18个百分点，其种子活力指数在处理浓度达0.1mg/L时显著低于对照，比对照降低了19.7%~43.2%。综上结果，Sr+Cs复合处理对7种植物种子萌发的胁迫程度表现为蛇莓>三叶草>早熟禾>鲁冰花>马齿苋>紫云英>紫花苜蓿。图3-3Sr+Cs复合处理下各植物种子根长和芽长随处理浓度的变化Fig.3-3changesofrootlengthandbudlengthofeachplantseedwithtreatmentconcentrationunderSr+CStreatment由图3-3(a)可知，鲁冰花、早熟禾、紫云英和马齿苋种子芽长均随Sr+Cs复合处理浓度的升高逐渐降低，均在处理浓度达0.1mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了7.2%~33.3%、11.8%~24.3%、7.1%~34.2%和17.7%~28.6%。三叶草种子芽长在Sr+Cs复合处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了16.4%。蛇莓种子芽长在处理浓度为1.0mg/L时显著低于对照，比对照降低了21.5%，其余浓度处理下与对照无显著差异。紫花苜蓿种子芽长在各浓度Sr+Cs复合处理下与对照无显著差异。由图3-3(b)可知，早熟禾和三叶草种子根长有随Sr+Cs复合处理浓度升高而先升高后降低的趋势，均在处理浓度为2.0mg/L时显著低于对照，分别比对照降低了12.3%和14.4%，其余各处理浓度下与对照无显著差异。紫花苜蓿随Sr+Cs复合处理浓度的升高也呈先升高后降低的趋势，在处理浓度为0.1mg/L时，显著高于对照，比对照增加了18.0%，其余各浓度处理下与对照无显著差异。紫云英和马齿苋种子根长随Sr+Cs复合处理浓度
【参考文献】：
期刊论文
[1]铅镉胁迫下马齿苋的种子萌发和幼苗生理响应[J]. 朱红霞,赵红艳,陈丽丽,张家洋. 西南林业大学学报(自然科学). 2020(03)
[2]重金属对植物种子萌发胁迫及缓解的机制[J]. 李桂玲,王琦,王金水,贾峰. 生物技术通报. 2019(06)
[3]重金属胁迫对白三叶种子萌发的影响[J]. 王博,田杰,龙林,李莉,王元素. 种子. 2019(02)
[4]黑麦草抗氧化酶对Cd、Zn和Pb复合污染的响应[J]. 张军,王文科,耿雅妮,任雪盈,王周锋,曹书苗. 农业环境科学学报. 2018(06)
[5]锶对苜蓿生长和抗氧化酶系统的影响[J]. 何庆元,王松华,李正鹏,张晓红,詹秋文. 中国草地学报. 2018(02)
[6]重金属联合毒性对植物种子萌发影响的实验研究[J]. 周素航,郝喆. 环境保护与循环经济. 2018(01)
[7]油菜对Cs胁迫的响应及其对Cs富集规律的研究[J]. 洪晓曦,袁静,郑现明,夏梦,丁爱中,豆俊峰. 农业环境科学学报. 2017(12)
[8]核事故对人类健康影响面临的挑战[J]. 李文红,周强,徐翠华,拓飞. 中国医学装备. 2017(11)
[9]核电站大气核污染扩散预警技术[J]. 沈越,胡筱敏,马云峰,陈国平. 东北大学学报(自然科学版). 2017(10)
[10]核污染的主要来源及防治对策[J]. 王斯佳. 中国资源综合利用. 2017(07)
博士论文
[1]石油污染土壤微生物修复的研究[D]. 李宝明.中国农业科学院 2007
硕士论文
[1]运行核电站周边生物样品中137Cs污染研究[D]. 彭方麒.南华大学 2018
[2]受放射性核素Sr污染土壤的植物修复研究[D]. 程禹敏.上海交通大学 2017
[3]紫云英对铜尾矿矿砂的耐性机理及修复潜力研究[D]. 李娟霞.江西财经大学 2015
[4]麦冬、鱼腥草、蛇莓中镉的积累分布情况及影响的研究[D]. 蒋翠文.广西大学 2015
[5]几种杨树对土壤锶及柴油胁迫的生理生化响应[D]. 杨叶.西南科技大学 2015
[6]二氧化碳浓度升高对诱导高丹草和红三叶蓄积铯的影响[D]. 武慧斌.华中农业大学 2009
[7]植物—化学调控剂对汞污染土壤的修复技术研究[D]. 黄汝广.西南大学 2008
[8]锶对黑麦草生理生化特性及矿质元素吸收的影响[D]. 顾崟飞.浙江大学 2008
本文编号：3022403
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3022403.html
