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二氧化氮和硝酸酸雾对植物的毒性效应研究

侯棻  
【摘要】:随着全球机动车数量的不断增多,NOx排放量日益增加,随之产生的环境问题也日趋严重,因此,其对植物产生的影响不容忽视。此外,汽车尾气排放出的NOx进入大气后,与空气中的水蒸气相遇后发生化学反应,就会形成硝酸,使雨水酸化形成酸雨。酸雨给人类社会经济和地球生态环境所带来的严重影响和破坏亦不容忽视。前人已开展了植物暴露于NO2下其生长量、叶绿素含量、氮含量及与植物氮代谢等的研究,然而很少针对抗氧化系统开展,而类似研究已在植物对SO2及O3等城市主要大气污染物的抗逆机制等方面广泛开展,且至今尚未发现对模式植物暴露于NO2下的研究。 模式植物具有比普通植物优越的特性,拟南芥的大多数基因在其他植物中都能找到,更利于进一步在分子水平上的研究,有关拟南芥的相关发现可以应用于其他植物的研究,目前对拟南芥的研究已广泛用于分子生物学、植物遗传学和发育生物学等方面。本课题通过研究模式植物拟南芥对NO2逆境肋迫的应激反应,依据NO2对拟南芥形态指标,生长发育和抗氧化系统的影响,揭示其对植物的损伤机理,为以后进一步在分子水平上的研究提供理论依据。 本课题通过建立模式植物拟南芥的动式熏气模型,来初步探讨不同浓度NO2(分别为1.7、4.8.5.18.8mg/m3每天暴露3h,持续一周)对拟南芥的胁迫机理,尤其是氧化胁迫机理。此外,还初步探讨了拟南芥和大麦暴露于pH≈5.6的硝酸酸雾下暴露时间(分别为每天暴露4、6、8h,持续一周)对其生长发育和抗氧化系统的影响机制。研究结果表明: 暴露于不同浓度NO2下,拟南芥产生不同的氧化应激反应,其体内抗氧化系统的调节发挥着重要的作用;植物比动物对NO:的胁迫更为敏感;不同植物对硝酸酸雾的敏感性有差异;NO2和其二次污染物硝酸酸雾对植物的危害机理不同。此研究为以后光化学烟雾中复合污染物和酸雨对植物影响的研究奠定了一定的理论基础。此外,通过对模式植物拟南芥暴露于N02下损伤机理与抗逆机制的研究,可以为大气污染的植物修复提供理论依据。本课题初步探讨了这两种污染物对拟南芥的胁迫机理,具体相关机理的阐述还有待进一步的深入研究。


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