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《华中师范大学》 2009年
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东南景天植株的再生及其愈伤组织对镉的富集

赵素娟  
【摘要】: 现代工业和农业的发展致使土壤重金属污染日益严重,应用超积累植物对土壤进行植物修复是当前治理土壤重金属污染的重要举措。超积累植物通过各种耐受机制,例如:合成谷胱甘肽、植物络合素、金属硫蛋白或有机酸等金属结合配体,以及细胞区室化作用等来降低重金属毒害。本文综述了土壤重金属污染的植物修复技术及高等植物对重金属的耐受与解毒机理,在此基础上研究了超积累植物东南景天再生植株和愈伤组织对重金属Cd的响应。 本文对Zn/Cd超积累植物——矿山生态型东南景天的组织培养技术进行了研究。以叶片作为外植体,在添加1.00 mg l~(-1) 2,4-D和0.50 mg l~(-1) 6-BA的MS培养基中愈伤组织最大诱导率可达70%。以茎段作为外植体,在添加0.10 mg l~(-1) 2,4-D和0.10 mg l~(-1) 6-BA的MS培养基中最大诱导率可达83%。在添加0.20 mg l~(-1) 2,4-D和0.05 mg l~(-1) TDZ的培养基中,愈伤组织可快速增殖。在添加2.0 mg l~(-1) 6-BA和0.3 mgl~(-1) NAA的MS培养基中,芽的诱导效率达到最大且生芽数最多,分别为93%和17芽/愈伤组织。在添加3.0 mg l~(-1) GA_3的培养基中,小芽显著伸长。IBA对于生根诱导比IAA和NAA更有效,在添加2.0 mg l~(-1) IBA的培养基中30天后生根数达到最大(21.4根/苗)。对再生植株进行Cd耐受性实验,发现再生植株具有从根部向地上部高效转运Cd的能力,这表明再生植株可用于土壤重金属污染的治理。 东南景天愈伤组织对Cd具有耐受和超积累特性,但是在800μmol l~(-1) Cd处理下愈伤组织内Cd积累量仅为相同条件下植株水平叶片中积累量的五分之一。经800μmol l~(-1) Cd处理21天,愈伤组织不表现出任何毒害症状,这可能是由于愈伤组织Cd积累量较植株水平少,因而受毒害相对较轻。Cd可以显著诱导愈伤组织内生成PCs,处理6天后组织内开始检测到PCs,随着处理时间延长PCs合成量逐渐增加,到第21天时合成量达80μg g~(-1),这表明PCs可能在东南景天愈伤组织对重金属Cd的耐受中发挥作用。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S184

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