重金属胁迫下植物促生菌对大麻(Cannabis sativa L.)生长调控的研究

摘要

为了增强高生产性能植物对重金属胁迫的耐性，本研究利用重金属污染土壤盆钵实验，研究了植物促生菌在重金属自土壤向植物体迁移过程中的调控作用，探讨了植物促生菌(PGPB，JP3-3，P.agglomerans和J62，Burkholderia cepacia)减轻重金属毒害宿主植物大麻(Cannabis sativa L.)的可能机制及影响PGPB调控效应的因素。
　　 在水培实验0，25，50，75，100μmol/L镉(Cd)处理下，随着Cd处理浓度加大，两种供试大麻（USO-31和六安寒麻）幼苗生长受阻程度明显加大，表现在株高、地上和地下部生物量、叶绿素含量及植株含水量显著降低(P＜0.05），在25，50和100μmol/L Cd处理下，以地上部生物量变化计算得到的耐受指数(TI)六安寒麻的高于USO-31。
　　 模拟Cd污染土壤盆栽试验，研究了出苗1周时接种JP3-3和.J62对50mg/kgCd胁迫下六安寒麻和USO-31生长和重金属积累特性的影响。实验结果表明:土壤表面喷洒JP3-3和J62可以促进两种大麻的生长，提高大麻体内的叶绿素含量和根系活力，减少脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量，同时植株根系体积、表面积、总根长、根尖数和侧根数有显著性的提高(p＜0.05）。在PGPB处理下，USO-31生长参数小于六安寒麻，但是其根系Cd积累能力显著高于六安寒麻(p＜0.05）。研究结果表明，JP3-3能更有效促进地上部分生长，J62能够有效地促进大麻根系对Cd的吸收与积累。
　　 在Zn、Cu、Cd等复合重金属污染土壤上，接种JP3-3和J62能够通过缓解复合重金属胁迫对大麻的膜脂过氧化伤害、增强大麻的根系活力、增加根系总表面积和根数，从而促进大麻在复合重金属胁迫下的生长、增强大麻耐复合重金属性。此外，PGPB处理后，降低了土壤pH，活化了土壤重金属，增加了大麻植株吸收各种重金属，J62处理尤为明显(p＜0.05）。
　　 综上所述，在单一Cd胁迫、Zn、Cu和Cd等多种重金属胁迫下，接种两种PGPB（JP3-3和J62）皆具有增强大麻耐重金属性、增加大麻吸收重金属量的调控效应，该研究结果对在重金属污染土地上种植能源大麻，同时修复重金属污染土壤具有重要的理论和实际意义。

目录

声明

摘要

缩略语

引言

第一章 文献综述

1 重金属污染的危害与现状

2 重金属污染土壤的治理措施

3 能源植物的开发与利用概况

4 能源植物大麻简介

5 植物促生菌对植物生长生理的影响及相关机理

6 植物促生菌对重金属的抗性

7 问题与展望

第二章 不同浓度的镉对大麻幼苗生长的影响

引言

1 材料方法

1．1 供试材料

1．2 实验设计

1．3 测定指标与方法

1．4 数据处理

2 结果与分析

2．1 不同浓度的镉对两种大麻幼苗毒害作用的形态观察

2．2 不同浓度的镉对两种大麻幼苗生长指标的影响

2．3 不同浓度的镉对两种大麻幼苗叶片叶绿素含量的影响

2．4 不同浓度镉对两种大麻体内含水量的影响

2．5 两种大麻对不同浓度镉的耐受性

3 讨论

3．1 不同浓度镉对大麻幼苗生长的影响

3．2 不同浓度镉对大麻叶片叶绿素含量的影响

3．3 不同浓度镉对两种大麻体内含水量的影响

3．4 两种大麻对不同浓度镉的耐受性

4 结论

第三章 植物促生菌对两种大麻幼苗镉毒害的影响

引言

1 材料方法

1．1 供试材料

1．2 实验设计

1．3 测定指标与方法

1．4 数据处理

2 结果与分析

2．1 两种菌对不同浓度镉的耐受性

2．2 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻生长参数的影响

2．3 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻叶片叶绿素含量的影响

2．4 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻MDA含量的影响

2．5 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻脯氨酸含量的影响

2．6 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻根系活力的影响

2．7 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻根系形态指标的影响

2．8 镉胁迫下两种植物促生菌对两种大麻根系分叉的影响

2．9 镉胁迫下植物促生菌对两种大麻植株镉积累特性的影响

2．10 土壤中镉的生物有效态含量

2．11 不同处理对大麻根际土壤pH的影响

3 讨论

4 结论

第四章 植物促生菌对复合污染下大麻幼苗生长的影响

引言

1 材料方法

1．1 供试材料

1．2 实验设计

1．3 测定指标与方法

1．4 数据处理

2 结果与分析

2．1 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻株高的影响

2．2 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻干重的影响

2．3 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻叶片叶绿素含量的影响

2．4 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻植株MDA含量的影响

2．5 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻植株脯氨酸的影响

2．6 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻根系活力的影响

2．7 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻根系形态指标的影响

2．8 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻根系分叉的影响

2．9 植物促生菌对复合重金属污染下两种大麻重金属积累特性的影响

2．10 植物促生菌对土壤各重金属生物有效性的影响

2．11 不同处理对大麻根际土壤pH的影响

3 讨论

4 结论

全文结论

论文创新点及展望

论文创新点

不足与展望

参考文献

致谢

附录