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《南京农业大学》 2007年
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Cd、Cu复合胁迫下黄菖蒲耐性、吸收积累及有机酸调节影响的研究

孙延东  
【摘要】: 本文以黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)为材料,通过营养液培养,对黄菖蒲在Cd、Cu复合胁迫下生物量变化、吸收积累Cd和Cu的能力,叶绿素、Pro、抗氧化酶等生理抗性差异,EDTA、柠檬酸(CA)有机酸调节对黄菖蒲生理抗性及吸收积累Cd、Cu能力的影响以及不同生长期吸收积累Cd、Cu含量变化等4方面内容进行了研究,初步研究结果如下: 1黄菖蒲对Cd、Cu胁迫的耐性及积累研究 采用溶液培养的方法研究了Cd、Cu单一及复合胁迫对黄菖蒲生物量及Cd、Cu的吸收、积累、分配及耐性差异。研究表明,①黄菖蒲对Cd、Cu均有较强的吸收积累能力,其中对Cd的吸收积累能力相对大于Cu:地上部Cd、Cu含量最高分别达168.6μg·g~(-1)和30.1μg·g~(-1),根部Cd、Cu含量最高分别达610.9μg·g~(-1)和384.6μg·g~(-1);黄菖蒲地上部分Cd积累量均随处理浓度的升高而增加,特别在处理Cd50mg·g~(-1)+Cu50mg·g~(-1)组合胁迫下,黄菖蒲对Cd、Cu的积累量为:叶的Cd含量为82.908μg·g~(-1),Cu为30.722μg·g~(-1);根的Cd含量为266.181μg·g~(-1),Cu395.83μg·g~(-1),且生长良好,叶和根的干重分别为处理Cd0mg·g~(-1)+Cu50 mg·g~(-1)的64.3%和81.1%。②随着Cd、Cu胁迫浓度的增加,黄菖蒲地上部和根部生物量呈现逐渐下降的趋势,而对Cd、Cu的积累呈现逐渐上升的趋势,并且生物量与Cd、Cu的积累之间具有良好的相关性。 2 Cd、Cu复合胁迫下黄菖蒲部分生理抗性研究 本研究采用溶液培养研究了黄菖蒲对不同浓度镉(Cd)、铜(Cu)复合胁迫的部分生理响应。结果表明,Cd、Cu复合胁迫下,植株地上部分的丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量随处理浓度的增加而增加;而植株地上部分超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在较低浓度且处理前期上升,但在较高浓度、处理后期则下降;叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量均随胁迫程度的上升而降低。 3有机酸对Cd、Cu复合胁迫下黄菖蒲部分生理代谢的影响 研究了不同浓度Cd、Cu复合胁迫下EDTA、CA对黄菖蒲部分生理代谢的影响。结果表明,有机酸的加入对缓解Cd、Cu对黄菖蒲伤害、降低叶绿素含量的减少有着一定的作用,并且表现为高浓度有机酸作用效果相对好于低浓度,EDTA作用相对好于CA。在低浓度Cd、Cu胁迫下,较低浓度EDTA(0.5 mmol·L~(-1))对降低黄菖蒲MDA含量有一定促进作用,MDA最低值为对照的73.2%,而较高浓度的EDTA(5mmol·L~(-1))对缓解Cd、Cu伤害作用不明显;CA对减缓伤害,降低MDA积累的作用不明显,甚至可导致植物伤害,增加了MDA积累,最高为对照的1.53倍。有机酸的加入减少了黄菖蒲Pro,并随有机酸浓度的增加而减少,其中CA的作用较明显于EDTA。 4有机酸对Cd、Cu复合胁迫下黄菖蒲生物量和Cd、Cu积累的影响 采用营养液培养,对不同浓度Cd、Cu复合胁迫下添加不同浓度的EDTA和CA对黄菖蒲生物量及Cd、Cu积累的影响进行研究。结果表明,EDTA在(Cd=10mg·L~(-1),Cu=10mg·L~(-1))复合胁迫下对缓解Cd、Cu对黄菖蒲生物量的降低有着一定的作用,地上部和根的鲜重分别为对照的2.14和1.82倍,而在(Cd=50mg·L~(-1),Cu=10mg·L~(-1))复合胁迫下作用不明显;CA的加入可导致植物伤害,致使黄菖蒲生物量的降低,并随着CA浓度的增加,伤害程度加重,地上部和根部的鲜重分别为对照的48.7%和66.9%。EDTA和CA对黄菖蒲Cu的积累作用明显,并随着浓度的增加而增加,在(Cd=10mg·L~(-1),Cu=10mg·L~(-1))复合胁迫下0.5mmol·L~(-1)和5mmol·L~(-1)EDTA处理下黄菖蒲Cu积累量分别为对照的1.98和3.51倍,0.5mmol·L~(-1)和5mmol·L~(-1)CA处理下黄菖蒲Cu积累量分别为对照的1.85和2.74倍,EDTA的作用优于CA。黄菖蒲地上部分Cd的积累随着有机酸浓度的增加而增加,并且CA效果优于EDTA;Cd为10mg·L~(-1)时,根部Cd的积累随着有机酸浓度的增加而增加,在Cd为50mg·L~(-1)时,根部Cd的积累随着有机酸浓度的增加而减少,CA效果明显于EDTA。 5 Cd、Cu复合胁迫对黄菖蒲不同生长期积累Cd、Cu的影响 采用了营养液培养,研究了Cd、Cu复合胁迫下黄菖蒲在不同生长期对Cd、Cu的吸收及分配的影响。结果表明,在不同Cd、Cu复合胁迫下黄菖蒲地上部分和根的Cd、Cu含量均随着处理时间的延长而增加,且显著相关。在相同浓度的Cd胁迫下,黄菖蒲地上部分和根部的Cd含量都随着Cu处理浓度的增加而增加;在相同浓度的Cu胁迫下,黄菖蒲根部的Cu含量基本呈随着Cd处理浓度的增加而增加趋势,但是地上部分的Cu积累含量随着复合处理中Cd浓度的增加而减少。早期胁迫在较高浓度的Cu胁迫下,Cd的迁移相对较低浓度Cu胁迫条件高,随着时间的延长,较低浓度Cu胁迫下,Cd的迁移率先降后升,而较高浓度Cu胁迫下Cd的迁移率先升后降。较低浓度Cu胁迫下,Cd的迁移率始终呈上升趋势。各处理的Cu迁移率基本上呈上升趋势。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S682.19

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