有机酸对镉胁迫下油菜生理特性的影响
【摘要】：
随着工业化、城市化、农业现代化的发展,向土壤中排放的重金属逐年增加,重金属污染日益成为威胁人类健康和影响人类生活质量的环境问题和社会问题。Cd因其在土壤中的高度移动性和对作物的高度毒害性,被视为重金属中最具危害性的一种污染元素。迄今,对土壤重金属污染的研究,主要集中在土壤重金属污染的环境质量评价及重金属的生物有效性等方面,尚未获得缓解土壤重金属污染对作物胁迫的理想途径。有机酸是普遍存在于土壤和根系分泌物中的一类酸性物质,它们影响重金属在溶液中的存在形式,对土壤中Cd的理化行为产生巨大影响。目前国内外已有不少专家学者把眼光投向研究有机酸与土壤中重金属的相互作用,也有不少专家学者研究了有机酸对重金属胁迫下植物生理特性的影响,然而关于有机酸对Cd胁迫下油菜生理特性的影响的研究鲜见报道。我国油菜种植资源非常丰富,东北、西北、华东、华中、华南和西南地区均有大量栽培,种植面积和产量均居世界首位,是我国的主要冬种油料作物之一。因此研究有机酸对Cd胁迫下油菜生理特性的影响具有重要意义。本文整理研究了有机酸与土壤中镉的相互作用,为Cd污染土壤上油菜作物的食品安全性提供了参考。
小分子有机酸与土壤Cd之间的相互作用影响着土壤Cd的吸附与解吸,使Cd在土壤-水-植物系统中的迁移、转化规律发生重大改变,从而影响到Cd在土壤中的存在形态及其生物有效性。本文对最近20年来有关有机酸与重金属Cd的相互作用、有机酸对土壤Cd的有效性影响及作用机制的研究进展做了整理综述,提出了一些研究中存在的问题,并对今后的研究趋势做出初步展望。
通过盆栽实验研究了低分子量有机酸(酒石酸、柠檬酸、草酸)对镉胁迫下油菜(Brassica Chinensis L.)生理特性的影响。结果表明:加入低浓度(0~0.5mmol·kg~(-1))酒石酸、柠檬酸、草酸能够使Cd胁迫下的油菜植株干重显著增加、叶绿素含量较0有机酸组分别增加65.3%(P0.05)、62.9%(P0.05)和43.8%(P0.05);叶细胞膜透性及MDA含量降低;油菜抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性升高。随着有机酸浓度的增加(0.5-1mmol·kg~(-1)),酒石酸缓解作用持续增强,叶细胞膜透性及MDA含量较0有机酸组分别降低66.9%(P0.05)和18.5%(P0.05),接近CK组水平;而柠檬酸、草酸的缓解作用却有所降低。三种有机酸对Cd胁迫的缓解顺序为:酒石酸柠檬酸草酸。
【关键词】：有机酸 Cd 油菜 生理特性 【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X173
【目录】：
- 摘要5-7
- Abstract7-10
- 第一章 绪论10-20
- 1 土壤中的CD 及其生物有效性10-16
- 1.1 重金属对植物的伤害机理10-11
- 1.2 土壤中Cd 的形态分布及生物有效性11-13
- 1.3 植物对土壤中Cd 的吸收13-14
- 1.4 Cd 在植物体内的迁移和分布14-16
- 2 土壤中有机酸与CD 的相互作用16-18
- 2.1 重金属胁迫下的根系分泌物16
- 2.2 土壤中有机酸与重金属的化学行为16-17
- 2.3 土壤中有机酸与Cd 的相互作用17-18
- 3 本项目研究的目的和意义18-20
- 第二章 有机酸对土壤镉理化行为的影响20-26
- 1 有机酸对土壤镉在吸附-解吸过程中的影响20-21
- 2 有机酸对镉在土壤中淋溶状况的影响21-22
- 3 有机酸对土壤镉形态的影响22-23
- 4 有机酸对土壤镉生物有效性的影响23-24
- 5 结语24-26
- 第三章 三种有机酸对镉胁迫下油菜生理特性的影响26-33
- 1 材料与方法26-28
- 1.1 材料来源26-27
- 1.2 实验设计27
- 1.3 测定方法27-28
- 1.4 数据处理采用SPSS 软件，所有数据均为五次重复均值28
- 2 结果与分析28-32
- 2.1 施加有机酸对镉胁迫下油菜生物量的影响28
- 2.2 施加有机酸对镉胁迫下油菜叶片色素含量影响28-30
- 2.3 施加有机酸对镉胁迫下油菜叶片细胞膜系统的影响30-31
- 2.4 施加有机酸对镉胁迫下油菜叶片保护酶活性的影响31-32
- 3 讨论32-33
- 结论与展望33-35
- 参考文献35-42
- 致谢42-43
- 附：本人在读研期间发表科研论文情况43
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