重金属镉胁迫下苎麻耐性富集性及花青素的响应模式研究

发布时间：2017-09-22 00:33

  本文关键词：重金属镉胁迫下苎麻耐性富集性及花青素的响应模式研究

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【摘要】：在目前的几种重金属防治方法中,植物修复技术具有环保、操作简单、修复成本低廉等多种优点而成为研究的热门。苎麻又被称为“中国草”,是我国特有的荨麻科(Urticaceae)苎麻属(Boehmeria)的多年生的宿根性韧皮纤维作物。它不但具有耐贫瘠、根系庞大、繁殖能力强等特性,而且对多种重金属也具有一定的耐性与富集性,使其成为修复利用重金属污染土壤的理想植物。本文主要进行了三个方面的研究：1)苎麻对Cd的耐性的研究；2)苎麻对Cd的富集性的研究；3)Cd胁迫下苎麻花青素的响应模式研究。主要研究结果如下：1)野生型苎麻与栽培品种苎麻对镉的耐性、富集性差异供试的两个栽培种苎麻品种和两个野生型苎麻种质都能忍耐153 mg/kg Cd胁迫。在153 mg/kg Cd胁迫下,野生种苎麻“冷水江野麻”较富顺青麻、湘苎三号和浏阳野麻表现出了较强的耐受和富集特性,冷水江野麻耐性指数为0.7,其富集系数为0.55；而湘苎三号、富顺青麻和浏阳野麻耐性指数均为0.6,富顺青麻、湘苎三号和浏阳野麻的富集系数依次分别为0.49、0.40和0.23。获得了重金属Cd高耐性和高富集性的新种质---“冷水江野麻”。2)供试的两个栽培种苎麻品种和两个野生型苎麻种质,植株地上部对Cd的转运系数变化幅度为0.26-2.07。浏阳野麻在54 mg/kg和153 mg/kg Cd处理时地上部转运系数均小于1,冷水江野麻在54 mg/kg Cd处理时地上部转运系数小于1,冷水江野麻在153 mg/kg Cd处理时大于1,富顺青麻和湘苎3号地上部Cd转运系数在54mg/kg Cd和153 mg/kg Cd处理时均大于1。3)土培盆栽与水培条件下苎麻栽培品种耐性与富集性的比较在土培条件下,在54mg/kgCd胁迫下富顺青麻较湘苎三号表现出了较强的耐性,富顺青麻耐性指数为0.9,湘苎三号耐性指数为0.7；在54mg/kgCd胁迫下湘苎三号较富顺青麻表现出了较强的富集性,湘苎三号富集系数为0.7。富顺青麻富集系数为0.51；在153mg/kgCd胁迫下,富顺青麻与湘苎三号的耐性指数均为0.6；富顺青麻较湘苎三号表现出了较强的富集能力,富顺青麻富集系数为0.49.湘苎三号富集系数为0.40.在水培条件下,在Cd胁迫(22mg/L、125mg/L、175mg/L和250mg/L)下,除125mg/LCd胁迫下富顺青麻的耐性指数大于湘苎三号,其他Cd胁迫处理下耐性指数都是湘苎三号高于富顺青麻的。在Cd富集性系数方面,在低浓度(22mg/L) Cd胁迫时,湘苎三号的Cd富集性系数是高于富顺青麻；在其他浓度Cd胁迫时,富顺青麻的Cd富集性系数是高于湘苎三号。无论是土培盆栽还是水培条件湘苎三号的耐性大于富顺青麻；在中低浓度(125mg/L)镉胁迫下,湘苎三号的富集性大于富顺青麻,但当镉胁迫加强到某个浓度时,富顺青麻的富集系数大于湘苎三号,土培盆栽和水培结果是一致的。证明水培条件下鉴别苎麻品种的镉胁迫耐性与富集性是可行的。4)苎麻花青素含量随Cd胁迫程度和苎麻品种的不同而发生变化。随着Cd胁迫浓度增加,两类不同颜色的苎麻品种(红色苎麻和非红色苎麻)呈两种不同的苎麻花青素响应模式,即：①①)Cd胁迫条件下花青素含量的变化呈先升后降但变化幅度不大的模式,主要有“富顺青麻”“湘苎三号”,“中苎一号”。为非红色苎麻品种。OCd胁迫条件下花青素含量的变化呈先升后降但变化幅度较大的模式,其中包括“红色苎麻一号”,“红色苎麻二号”,“大红皮2号”和“红选一号”。为红色苎麻品种。
【关键词】：矿区野生苎麻 栽培苎麻 耐性 富集性 Cd胁迫 花青素
【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】：S563.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 文献综述11-18
• 1.1 植物对Cd的耐性11-12
• 1.2 植物对重金属Cd的富集性12-13
• 1.3 Cd胁迫下植物花青素响应模式13-15
• 1.4 本研究的的目的和意义15-18
• 第2章 镉胁迫下苎麻栽培品种和野生种质耐性富集性研究18-27
• 2.1 材料与方法18-19
• 2.1.1 试验材料18
• 2.1.2 试验设计18
• 2.1.3 分析测定方法18-19
• 2.1.4 数据处理19
• 2.2 结果与分析19-24
• 2.2.1 Cd对苎麻农艺性状和地上部生物量的影响19-21
• 2.2.2 Cd在苎麻各器官的分布21-22
• 2.2.3 苎麻地上部Cd含量与积累量22-24
• 2.2.4 苎麻对Cd的富集作用24
• 2.2.5 Cd在苎麻体内的转移24
• 2.3 讨论24-26
• 2.3.1 苎麻栽培种和野生种对Cd的耐受能力24-25
• 2.3.2 苎麻对Cd的富集和转运25-26
• 2.4 结论26-27
• 第3章 镉胁迫下苎麻吸收积累镉特征与花青素的响应模式27-44
• 3.1 材料与方法27-28
• 3.1.1 试验材料27
• 3.1.2 试验方法27-28
• 3.1.3 数据分析28
• 3.2 结果与分析28-41
• 3.2.1 Cd胁迫下苎麻植株形态观察28
• 3.2.2 Cd胁迫下苎麻Cd分配、积累、耐性、转移与富集性28-39
• 3.2.3 Cd胁迫下苎麻花青素的品种间差异39-41
• 3.3 讨论41-42
• 3.3.1 Cd胁迫下苎麻花青素响应模式41
• 3.3.2 比较富顺青麻和湘苎三号两个苎麻栽培品种分别在土培和水培条件下Cd的耐性、富集性的关系41-42
• 3.4 结论42-44
• 3.4.1 镉胁迫苎麻形态变化的意义42
• 3.4.2 苎麻花青素响应Cd胁迫的模式42
• 3.4.3 土培盆栽与水培条件下苎麻栽培品种耐性与富集性的比较42-44
• 第4章 全文结论、创新点与后续工作44-47
• 4.1 全文结论44-45
• 4.2 创新点45
• 4.3 后续工作45-47
• 参考文献47-53
• 附图53-55
• 致谢55-56
• 作者简介56

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