蓖麻对铅锌胁迫的响应及其机制研究
发布时间：2021-09-15 16:13
土壤重金属污染已成为全球关注的环境问题之一,绿色、低成本的植物修复逐渐成为国内外的研究热点。工业油料植物蓖麻（Ricinus communis L.）因其生长迅速、生物量大,对多种重金属污染具有较强的耐受性,可同时兼顾经济效益与生态效益,而成为修复重金属污染土壤的理想材料。本研究以污染范围较广,对人类健康和动植物生存危害较严重的Pb及其伴生金属Zn为胁迫因子,观测Pb、Zn单一和复合胁迫下蓖麻根形态构建和组织结构、叶片形态结构变化特点;分析Pb、Zn及主要营养元素的吸收积累特性,了解其对Pb、Zn的吸收、转运及积累潜力;分析光合系统、抗氧化酶系统及渗透调节系统的变化,探讨蓖麻对Pb、Zn胁迫的耐受机制;运用表达谱分析Pb、Zn胁迫下的基因差异表达,探究关键基因的功能与行为,进一步了解蓖麻耐受重金属的分子机理,为耐受基因的挖掘奠定基础,主要研究结果如下:1、Pb、Zn单一和复合胁迫可显著抑制根系活力及根系生长,导致细胞分裂和伸长降低。相同浓度下,根系生长对Zn胁迫反应更敏感,受到的抑制作用较大,例如,Zn600处理组幼苗期根系总长度和主根长为2.72cm和1.42cm,根体积和根表面积为...
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１植物对重?
中南林业科技大学博士学位论文?蓖麻对铅锌胁迫的响应及其机制研究??如游离脯氨酸、谷肮甘肽及酚类物质等。还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）可参与植物体??内的细胞防卫反应，抵抗重金属毒害、保护细胞免受氧化还原胁迫等。当植物受??到重金属毒害时，ＧＳＨ含量显著降低［１８２］。此外，谷胱甘肽还可提高植物体内脯??氨酸含量，缓解重金属胁迫引起的膜和蛋白质损伤［１８３］。游离脯氨酸主要参与植??物的渗透调节、螯合重金属及抗氧化防卫［１８４］，补偿重金属胁迫造成的水分缺失??［１８５］，还可降低活性氧类物质中－ＯＨ在细胞的积累［１８６］。??川川．卿■叫丨１１■丨丨州曜＊?????—训■咖＿細？＿抓》的卿，邮．哪＿＿丨丨＿丨ｒｍｍ，，观?１１丨丨??
说明Ｐｂ、Ｚｎ复合浓度效应中，Ｚｎ对生物量的减小起主要作用。复合胁迫中，幼??苗期和成熟期植株的生物量最小值出现在Ｚｎ６００＋Ｐｂ６００处理组。??对植株的耐性指数分析发现（见图３．１），整株植株的耐性指数为０．３８？１．３３，??成熟期的耐性指数均高于幼苗期，随着浓度的增加，耐性指数逐渐下降，最小值??出现在Ｚｎ６００＋Ｐｂ６００复合处理组中，耐性指数仅为０．３８，说明此时蓖麻的生长??受到了极显著的抑制。单一?Ｐｂ２００处理组中，成熟期蓖麻耐性指数大于１，说明??低浓度Ｐｂ处理中，对植株的生长有促进效应。??３＿４．３?Ｐｂ，Ｚｎ单一和复合胁迫对重金属累积量的景如向??３．４．３．１蓖麻对Ｐｂ，Ｚｎ的吸收与分酉己??蓖麻植株对Ｐｂ、Ｚｎ的吸收存在较大差异（见表３．３），各处理组幼苗期和??成熟期植株体内Ｐｂ、Ｚｎ含量均随浓度的增加和时间的延长显著增加（ｐ＜０．０５）。??各处理组蓖麻在不同生长时期、不同部位的Ｐｂ浓度均表现为根＞地上部分
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pb在类芦组织和亚细胞中的分布规律和毒害效应[J]. 黄玫英,罗洁文,黄彩凤,周垂帆. 农业环境科学学报. 2016(11)
[2]蓖麻（Ricinus communist L.）对锰矿区土壤中重金属累积特性的研究[J]. 易心钰,刘强,罗明亮,陈韵竹,蒋丽娟. 农业资源与环境学报. 2014(01)
[3]基于重金属污染土壤修复目标下的超积累植物与速生乔木研究进展分析[J]. 李松,柳丹,叶正钱,吴家森,陈俊任,茅芮菁. 环境污染与防治. 2013(12)
[4]土壤逆境下植物根系分泌的有机酸及其对植物生态适应性的影响[J]. 黄文斌,马瑞,杨迪,刘永,宋金凤. 安徽农业科学. 2013(34)
[5]镉胁迫下杞柳对金属元素的吸收及其根系形态构型特征[J]. 王树凤,施翔,孙海菁,陈益泰,杨肖娥. 生态学报. 2013(19)
[6]Pb、Zn复合胁迫对台湾泡桐生长及生理指标的影响[J]. 刘蕊. 安徽农业科学. 2013(18)
[7]锌对不同油菜品种的生理特性、光合作用、根尖细胞超微结构及籽粒锌积累的影响[J]. 刘俊,陈贵青,徐卫红,韩桂琪,张海波,王慧先,张明中. 植物生态学报. 2012(10)
[8]铅对小麦幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响[J]. 韩红江,田琴,李维平. 石河子大学学报(自然科学版). 2012(01)
[9]低磷和干旱胁迫对大豆植株干物质积累及磷效率的影响[J]. 乔振江,蔡昆争,骆世明. 生态学报. 2011(19)
[10]Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响[J]. 原海燕,郭智,黄苏珍. 生态学报. 2011(12)
硕士论文
[1]重金属污染土壤中抗汞镉微生物基因的筛选鉴定[D]. 曾艳.四川农业大学 2009
[2]土壤中锌的迁移转化与蔬菜富锌特性研究[D]. 于素华.山东农业大学 2007
本文编号：3396388
【文章来源】：中南林业科技大学湖南省
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１植物对重?
中南林业科技大学博士学位论文?蓖麻对铅锌胁迫的响应及其机制研究??如游离脯氨酸、谷肮甘肽及酚类物质等。还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）可参与植物体??内的细胞防卫反应，抵抗重金属毒害、保护细胞免受氧化还原胁迫等。当植物受??到重金属毒害时，ＧＳＨ含量显著降低［１８２］。此外，谷胱甘肽还可提高植物体内脯??氨酸含量，缓解重金属胁迫引起的膜和蛋白质损伤［１８３］。游离脯氨酸主要参与植??物的渗透调节、螯合重金属及抗氧化防卫［１８４］，补偿重金属胁迫造成的水分缺失??［１８５］，还可降低活性氧类物质中－ＯＨ在细胞的积累［１８６］。??川川．卿■叫丨１１■丨丨州曜＊?????—训■咖＿細？＿抓》的卿，邮．哪＿＿丨丨＿丨ｒｍｍ，，观?１１丨丨??
说明Ｐｂ、Ｚｎ复合浓度效应中，Ｚｎ对生物量的减小起主要作用。复合胁迫中，幼??苗期和成熟期植株的生物量最小值出现在Ｚｎ６００＋Ｐｂ６００处理组。??对植株的耐性指数分析发现（见图３．１），整株植株的耐性指数为０．３８？１．３３，??成熟期的耐性指数均高于幼苗期，随着浓度的增加，耐性指数逐渐下降，最小值??出现在Ｚｎ６００＋Ｐｂ６００复合处理组中，耐性指数仅为０．３８，说明此时蓖麻的生长??受到了极显著的抑制。单一?Ｐｂ２００处理组中，成熟期蓖麻耐性指数大于１，说明??低浓度Ｐｂ处理中，对植株的生长有促进效应。??３＿４．３?Ｐｂ，Ｚｎ单一和复合胁迫对重金属累积量的景如向??３．４．３．１蓖麻对Ｐｂ，Ｚｎ的吸收与分酉己??蓖麻植株对Ｐｂ、Ｚｎ的吸收存在较大差异（见表３．３），各处理组幼苗期和??成熟期植株体内Ｐｂ、Ｚｎ含量均随浓度的增加和时间的延长显著增加（ｐ＜０．０５）。??各处理组蓖麻在不同生长时期、不同部位的Ｐｂ浓度均表现为根＞地上部分
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pb在类芦组织和亚细胞中的分布规律和毒害效应[J]. 黄玫英,罗洁文,黄彩凤,周垂帆. 农业环境科学学报. 2016(11)
[2]蓖麻（Ricinus communist L.）对锰矿区土壤中重金属累积特性的研究[J]. 易心钰,刘强,罗明亮,陈韵竹,蒋丽娟. 农业资源与环境学报. 2014(01)
[3]基于重金属污染土壤修复目标下的超积累植物与速生乔木研究进展分析[J]. 李松,柳丹,叶正钱,吴家森,陈俊任,茅芮菁. 环境污染与防治. 2013(12)
[4]土壤逆境下植物根系分泌的有机酸及其对植物生态适应性的影响[J]. 黄文斌,马瑞,杨迪,刘永,宋金凤. 安徽农业科学. 2013(34)
[5]镉胁迫下杞柳对金属元素的吸收及其根系形态构型特征[J]. 王树凤,施翔,孙海菁,陈益泰,杨肖娥. 生态学报. 2013(19)
[6]Pb、Zn复合胁迫对台湾泡桐生长及生理指标的影响[J]. 刘蕊. 安徽农业科学. 2013(18)
[7]锌对不同油菜品种的生理特性、光合作用、根尖细胞超微结构及籽粒锌积累的影响[J]. 刘俊,陈贵青,徐卫红,韩桂琪,张海波,王慧先,张明中. 植物生态学报. 2012(10)
[8]铅对小麦幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响[J]. 韩红江,田琴,李维平. 石河子大学学报(自然科学版). 2012(01)
[9]低磷和干旱胁迫对大豆植株干物质积累及磷效率的影响[J]. 乔振江,蔡昆争,骆世明. 生态学报. 2011(19)
[10]Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响[J]. 原海燕,郭智,黄苏珍. 生态学报. 2011(12)
硕士论文
[1]重金属污染土壤中抗汞镉微生物基因的筛选鉴定[D]. 曾艳.四川农业大学 2009
[2]土壤中锌的迁移转化与蔬菜富锌特性研究[D]. 于素华.山东农业大学 2007
本文编号：3396388
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