盐胁迫下不同品种苋菜对重金属及营养元素蓄积差异的研究

摘要

本研究以15个苋菜品种为研究对象,在盐分和重金属胁迫下进行土培实验,筛选低重金属累积苋菜品种。收集根际溶液,测量营养元素和重金属,以及小分子有机酸、总游离氨基酸、DOC,研究盐胁迫下植物根系分泌物与植物吸收累积重金属的关系。最后设计水培实验,研究钾、钙离子通道对各个元素的通透性。主要研究结果如下:
　　在受重金属污染的盐渍土上可考虑选种白梗尖叶苋菜、白骨小圆叶油苋菜、正泰小圆叶苋菜、台湾白苋菜、原种白圆叶苋菜,而尽量避免选择花红苋菜种、全红苋菜、原种圆叶红苋菜、柳叶苋菜这些深色品种。15种受试苋菜对Cd、Pb、Cr、Cu、Zn的平均富集系数大小顺序是:Cd>Zn>Cu>Cr>Pb,在盐分胁迫下苋菜对Cd的富集能力最强,在盐渍土上种植苋菜Cd超标的风险很大。同时发现,苋菜重金属Cd的含量与Ca、Fe、Mn、Pb的含量间有显著的相关性,盐分胁迫下苋菜对重金属与营养元素可能有共同的吸收转运途径。
　　在苋菜根系分泌的小分子有机酸中,马来酸和酒石酸对苋菜分泌有机酸总量贡献最大,苹果酸、柠檬酸、草酸、乙酸次之,琥珀酸、丙酸、延胡索酸和甲酸最小。土壤根际溶液中的Na含量与Zn、Cu、Pb的含量之间并没有表现出显著的相关性,只与Cd的含量有显著的相关性。根际溶液中酒石酸的含量与Zn、Fe的含量变化规律一致,根际溶液中苹果酸、乙酸、马来酸、柠檬酸、草酸及总有机酸含量与Cd的含量变化规律一致,而柠檬酸、丙酸、乙酸、延胡索酸,与根际溶液中Pb的含量表现出相反的变化规律。
　　水培试验发现,8h的处理时间钙通道抑制剂显著降低了根系对Ca、Mg、Na、Cd的吸收量,而钾通道抑制剂仅降低了K、Na的吸收量,24h的处理时间钙通道抑制剂显著降低了根系对Ca、K、Mg、Na、Cd的吸收吸附量,而钾通道抑制剂仅降低了K、Na、Cd的吸收吸附量,可见钙离子通道对Ca2+、K+、Mg2+、Na+、Cd2+都有通透性,而钾离子通道仅对K+、Na+有通透性。

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第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容和创新点及技术路线

第2章 盐分胁迫下不同品种苋菜可食部位对重金属吸收累积差异

2.1 实验材料与实验设计

2.2 样品的采集、预处理及测定分析

2.3 不同品种苋菜可食用部分中的重金属

2.4 不同品种苋菜可食用部分中的营养元素

2.5 本章小结

第3章 盐分胁迫下苋菜根系分泌物与其重金属蓄积差异的关系

3.1 实验材料与实验设计

3.2 样品的采集、预处理及测定方法

3.3 根际溶液中的重金属及营养元素

3.4 根际溶液中的根系分泌物

3.5 本章小结

第4章 盐分胁迫下苋菜根系重金属跨膜运输的研究

4.1 实验设计

4.2 样品的采集、预处理及测定方法

4.3 LaCl3和TEAC对苋菜根系吸收吸附营养元素和重金属的影响

4.4 本章小结

第5章结论

参考文献

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