洋甘菊（Matricaria chamomilla L.）对汞胁迫的生理生化响应及营养积累特性研究

发布时间：2017-07-07 14:03

  本文关键词：洋甘菊（Matricaria chamomilla L.）对汞胁迫的生理生化响应及营养积累特性研究

  更多相关文章： 汞 洋甘菊 生理生化 营养积累

【摘要】：近年来,汞(mercury, Hg)在工业生产中的广泛应用使得环境汞污染日趋严重,直接影响到了城市生态环境和人类的健康,已成为亟待解决的问题。在实际应用当中,园林地被植物较超积累植物具有生长速度快、种植面积大等优势,并且兼具美化城市环境的功能。同时,与镉(Cd)等其他重金属相比,关于汞对植物的毒害机制研究起步较晚,可参考的文献较少。因此,本研究选择我国广泛应用的兼具园林美化和药用功能的地被草本植物洋甘菊(Matricaria chamomilla L.)为试验材料,采用水培施汞的方法,系统地研究了汞处理下,洋甘菊的生理生化响应、对汞的富集能力以及营养元素的积累与分配特征,以期为汞对洋甘菊的毒害机制以及耐汞园林植物的筛选提供一定的理论基础。研究表明：1μM/L至60μM/L处理浓度范围内,洋甘菊鲜重根茎比无显著差异,而60μM/L处理使洋甘菊鲜重较对照(CK)显著降低。随着汞胁迫程度的增加,洋甘菊chla+b含量有所减少, 但与CK相比,差异并不显著。且Hg处理浓度与洋甘菊chla+b含量、ALAD活性呈显著负相关,与类胡萝卜素含量无显著相关性。ALAD酶活性呈现先升后降的趋势,当Hg处理(≤10gM/L)时,ALAD酶活显著增加,而高浓Hg处理(≤5μM/L)下,ALAD酶活性显著降低。不同浓度Hg处理下,洋甘菊各部分MDA含量均较对照(CK)显著升高,且与汞处理浓度呈显著正相关。根系H202含量与汞处理浓度和MDA含量显著正相关。地上部H202含量与汞处理浓度和MDA含量无显著相关性。地上部SOD活性随着浓度的增加而升高,且与汞处理浓度呈极显著正相关,表明其对汞处理浓度更为敏感,为地上部主导的抗氧化调节酶。与此同时,洋甘菊根系SOD活性与汞浓度呈显著负相关,在Hg浓度≤5μtM/L时,随处理浓度的增加而升高,当Hg浓度≥10μM/L时开始降低。地上部CAT、APX活性以及ASA含量均与汞处理浓度无显著相关性,而根系CAT、APX活性与汞处理浓度无显著相关性。根系ASA含量与汞处理浓度显著正相关,在Hg浓度≤30μM/L时,低于对照,而当Hg浓度为60μM/L时,显著高于对照水平。不同汞浓度处理下地上部和根系的Pro含量均较CK显著升高,但升高的幅度有所差异。1μM/L汞处理即诱导地上部NPSH含量显著增加,但在2μM/L直至30μM/L处理间均没有显著升高,Hg浓度为60μM/L时使其显著升高。地上部与根系汞富集量均与汞处理浓度极显著正相关。较高浓度(Hg浓度≥10μM/L)汞处理下,洋甘菊对Hg有较强的富集能力,且根系的富集能力显著高于地上部。汞处理显著改变了洋甘菊C、N、P和K积累及分配特征,以适应胁迫条件。除此之外,所有供试洋甘菊都没有出现枯萎或死亡的现象。综上,虽然洋甘菊与超积累植物有一定的差距,但其根系较强的富集能力以及合理的养分分配格局,使其具有一定程度的耐汞性。
【关键词】：汞 洋甘菊 生理生化 营养积累
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S688.4;X173
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 文献综述10-17
• 1.1 重金属汞的污染现状及来源10-11
• 1.2 植物对汞的吸收、转运及分布11-12
• 1.2.1 植物对汞的吸收及转运11-12
• 1.3 汞对植物的毒害作用12-13
• 1.3.1 汞对植物种子、幼苗生长及细胞分裂的影响12
• 1.3.2 汞对植物细胞膜透性及代谢的影响12-13
• 1.3.3 汞对叶绿体结构与光合作用的影响13
• 1.4 植物对汞的耐性机制13-15
• 1.5 重金属污染的植物修复15-16
• 1.5.1 植物修复与传统方法的优缺点比较15
• 1.5.2 植物修复汞污染土壤研究进展15-16
• 1.6 洋甘菊研究进展16-17
• 2 研究的目的意义17
• 3 研究的材料及方法17-20
• 3.1 试验材料17
• 3.2 试验设计17-18
• 3.3 测定指标及方法18-20
• 3.3.1 汞含量的测定18
• 3.3.2 光合色素含量的测定18-19
• 3.3.3 ALAD活性的测定19
• 3.3.4 膜脂过氧化产物的测定19
• 3.3.5 抗氧化酶活性的测定19
• 3.3.6 抗氧化物质的测定19
• 3.3.7 非蛋白巯基物质(NPSH)含量测定19
• 3.3.8 营养元素的测定19-20
• 3.4 数据分析20
• 4 结果与分析20-33
• 4.1 汞胁迫对洋甘菊鲜重的影响20
• 4.2 汞胁迫对洋甘菊汞富集的影响20-22
• 4.2.1 汞胁迫对洋甘菊汞富集量的影响20-22
• 4.2.2 汞胁迫对洋甘菊汞富集率的影响22
• 4.3 汞胁迫对洋甘菊光合色素的影响22-24
• 4.3.1 汞胁迫对洋甘菊光合色素含量的影响22-23
• 4.3.2 汞胁迫对洋甘菊叶绿素合成酶ALAD的影响23-24
• 4.4 汞胁迫对洋甘菊膜质过氧化的影响24-25
• 4.4.1 汞胁迫对洋甘菊过氧化氢含量的影响24-25
• 4.4.2 汞胁迫对洋甘菊MDA积累量的影响25
• 4.5 汞胁迫对洋甘菊抗氧化酶活性及抗氧化物质的影响25-29
• 4.5.1 汞胁迫对洋甘菊SOD酶活性的影响25-26
• 4.5.2 汞胁迫对CAT酶活性的影响26-27
• 4.5.3 汞胁迫对APX酶活性的影响27-28
• 4.5.4 汞胁迫对ASA含量的影响28-29
• 4.5.5 洋甘菊Pro含量对汞胁迫的响应29
• 4.6 洋甘菊NPSH含量对汞胁迫的响应29-31
• 4.7 汞胁迫对洋甘菊C、N、P、K积累及分配的影响31-33
• 4.7.1 汞胁迫对洋甘菊C、N、P、K积累量的影响31-33
• 4.7.2 汞胁迫对洋甘菊C、N、P、K分配的影响33
• 5 讨论33-41
• 5.1 汞胁迫对洋甘菊鲜重的影响33-34
• 5.2 汞胁迫对洋甘菊汞富集的影响34-35
• 5.3 汞胁迫对洋甘菊光合色素的影响35-36
• 5.4 汞胁迫对洋甘菊的氧化毒害作用36-37
• 5.5 汞对洋甘菊抗氧化酶及物质的影响37-39
• 5.6 汞对洋甘菊植物络合素的影响39-40
• 5.7 汞胁迫下洋甘菊C、N、P和K积累及分配特征40-41
• 5.8 洋甘菊对汞污染土壤的修复潜力41
• 6 结论41-43
• 7 进一步研究的方向43-44
• 参考文献44-51
• 致谢51

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本文编号：530457