冬凌草对重金属铅的反应及其调控
发布时间：2020-07-06 05:50
【摘要】：近年来,药用植物冬凌草[Isodon rubescens (Hemsl.) Hara]的原药材生产中,重金属尤其铅含量超标现象时有发生,影响了药材质量和用药安全以及产品出口。本研究通过对铅胁迫冬凌草试验、原产地不同立地类型及不同引种区冬凌草进行定点取样、试验以及调控技术方案的筛选试验,探讨了铅对冬凌草繁殖、生理、生长及其次生代谢产物的影响及机理,冬凌草植株中重金属Pb的吸收、转移、富集规律及主要影响因子与调控途径。主要结果如下：1.铅对冬凌草种子萌发影响：低浓度(135 mg/L)铅胁迫对冬凌草种子发芽无显著影响；中高浓度(270 mg/L,540 mg/L,1080 mg/L)铅胁迫对种子萌发和幼苗生长有显著抑制效应；胚根对Pb胁迫较敏感(P0.05)；冬凌草种子萌发期Pb吸收系数为0.76-2.59;幼苗Pb富集是抑制生长的主要原因。经拟合模型预测,比对照发芽率和生物量鲜重分别降低10%的Pb临界浓度为195.18 mg/L和101.65 mg/L。2.铅对冬凌草生理指标影响：水培条件下,铅胁迫不同阶段,冬凌草叶片中的光合色素含量呈现不同变化规律,胁迫50d表现为：中低浓度(135 mg/L,270 mg/L)铅胁迫下,随着铅浓度的增加,叶绿素总含量递增；高浓度(540 mmg/L)铅胁迫下,叶绿素总含量显著减低；不同Pb浓度胁迫对类胡萝卜素合成无显著影响。Pb胁迫下,冬凌草叶片和根系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性反应不一致：叶片主要通过POD和CAT的协同作用防止过氧化胁迫,根系主要通过SOD防止过氧化胁迫；冬凌草耐铅临界值826.08 mg/kg。3.铅对冬凌草无性繁殖及次生代谢产物积累影响：水培冬凌草在中低浓度(135 mg/L,270mg/L) Pb胁迫下,其繁殖成活率和生长与对照比无显著差异,高浓度(540 mg/L) Pb处理与对照组相比,生物量和相对生长速率分别降低33.33%和46.59%。经拟合模型预测,比对照相对生长速率和生物量分别降低10%的环境Pb临界浓度分别为301.99 mg/L和422.33 mg/L(P0.01)。Pb胁迫浓度135 mg/L～540 mg/L条件下,随Pb浓度升高冬凌草有效成分Oridonin含量递增。4.通过对野生冬凌草不同立地类型区、人工栽培引种区的冬凌草检测和数学分析表明：土壤铅污染、铅污染源、降雨PH值(酸雨)是导致冬凌草铅污染的主要原因；不同器官中Pb含量依次为：叶片花根茎种子；不同采收期铅含量差异显著,11月份为最高；冬凌草铅主要从土壤和空气中吸收转移,在叶中富集；土培条件下冬凌草Pb富集系数为0.06～0.23,转移系数为0.65～1.79。5.Pb调控技术筛选试验结果表明：Se肥、生物炭(BIOCHAR)、EM菌肥、Ca, Zn均有显著抗铅效果,其中Se肥和生物炭的效果较突出；生物炭及生物炭底肥配合有机硒肥叶面喷施可提高生物产量12.0%～12.1%,对冬凌草甲素含量无显著影响；冬凌草水煎剂和乙醇提取对冬凌草Pb的溶出率为1.23%-1.49%,该2种加工工艺均可有效降低冬凌草产成品中的铅。6.初步确定了低铅冬凌草栽培的主要措施：种植地土壤铅含量应当限制在55.82 mg/kg以内,铅污染源4 km以上,距离公路200 m以外,空气质量1～2级；施肥调控：底肥以施用生物碳肥为主,叶面肥以Se肥为佳；最佳采收期应为5～6月份。调控技术经验证,可有效控制冬凌草及其制品中的铅,达到中国药用植物绿色出口标准或欧盟标准：同时可提高生物产量,保证药材品质,为冬凌草安全、优质生产提供了科学依据。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X173;S567
【图文】：
逦第二章Ｐｂ对冬凌草种子萌发和幼苗生长的影响逡逑差异显著（Ｐ＜（Ｘ０５）。逡逑图２－５显示：冬凌草Ｐｂ质量分数与Ｐｂ处理浓度间存在非线性关系，模型拟合效果良好逡逑（ＰＯ．０１）。经过检验，４个参数达到极显著水平（Ｐ值均小于０．０１），说明模型具有普遍使用逡逑意义。逡逑冬凌草Q啠馕涨鷴璚 逡逑＇邋ｙ？３３６１．７３－３３撕．姑／（１＋的的７．巧）３＇＂｝逡逑Q啠＃埃模冲义希常埃埃板澹澹睿浚玻板危ゅ义希慑义戏哄澹玻埃埃板澹危义蠇w＇逦／逡逑Ｉ邋？逡逑０邋？逦ｅ－＇逦逡逑逦ｉ逦逦逦１逦Ｉ逦１逦１逦Ｉ逡逑每逦４００逦崩逦１汾０逡逑巧ｊ瓣液
本文编号：2743248
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X173;S567
【图文】：
逦第二章Ｐｂ对冬凌草种子萌发和幼苗生长的影响逡逑差异显著（Ｐ＜（Ｘ０５）。逡逑图２－５显示：冬凌草Ｐｂ质量分数与Ｐｂ处理浓度间存在非线性关系，模型拟合效果良好逡逑（ＰＯ．０１）。经过检验，４个参数达到极显著水平（Ｐ值均小于０．０１），说明模型具有普遍使用逡逑意义。逡逑冬凌草Q啠馕涨鷴璚 逡逑＇邋ｙ？３３６１．７３－３３撕．姑／（１＋的的７．巧）３＇＂｝逡逑Q啠＃埃模冲义希常埃埃板澹澹睿浚玻板危ゅ义希慑义戏哄澹玻埃埃板澹危义蠇w＇逦／逡逑Ｉ邋？逡逑０邋？逦ｅ－＇逦逡逑逦ｉ逦逦逦１逦Ｉ逦１逦１逦Ｉ逡逑每逦４００逦崩逦１汾０逡逑巧ｊ瓣液
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