狭叶香蒲吸收Cd的动力学特征及其对Cd胁迫的生理反应

摘要

狭叶香蒲(Typha angustifolia Linn)为香蒲科香蒲属多年生挺水植物，株形挺拔，叶形优美，其肉穗花序奇特可爱，具观赏价值，同时也是人工湿地优选的水生植物。其用途广泛，除我国一些特定地区将香蒲作为蔬菜食用以外，其他国家或地区都作为水生观赏植物，或净化水质或药用。香蒲属(Thlaspi)植物具有净化含Pb、Zn、Cu、Cd等重金属废水的作用及开发人工湿地的效能。本试验采用离子吸收动力学的基本方法，研究了不同时间及温度条件下狭叶香蒲吸收Cd<'2+>的动力学特征，以及狭叶香蒲对不同浓度及pH值条件下Cd<'2+>胁迫的生理反应。 用离子消耗曲线方法来研究狭叶香蒲根系对Cd<'2+>的吸收动力学特性，拟合曲线求出吸收动力学参数，结果表明：在0～4h吸收过程中W<,max>最大，K<,m>最小，a值也最大，此时根系吸收能力最强。在开始的吸收过程中a值最大，随时间的延长(4～24h)，最大吸收速率变小，但是净吸收速率V仍在增加。狭叶香蒲对Cd<'2+>的吸收基本符合Michaelis-Menten动力学规律。 四种处理(24h+30℃、48h+30℃、24h+10℃、48h+10℃)的试验表明，(24h+30℃)的处理用V-C图解法和LB图解两种方法求解的V<,max>最大，而(24h+10℃)处理的V<,max>最小。在各处理中，用V-C法求解的a值(Vmax/Km)在(48h+10℃)时最大，但是用LB法求解的a值在(48h+30℃)时最大。24h处理的两个温度用两种方法求解的a值很接近，但是48h处理的两个温度的a值却相差很大。说明时间和温度同时影响离子吸收。试验用两种方法求动力学参数，分析结果有差异，但相关性较好。 用不同浓度Cd<'2+>(0，0.4，1.0，1.2，1.5 mg·L<'-1>)处理狭叶香蒲，研究其对Cd<'2+>胁迫的生理反应，结果表明：随着Cd<'2+>浓度的增大，狭叶香蒲叶绿素含量和根系活力都先升高后下降。最初诱导SOD和POD酶活性升高，但随着浓度加大酶活性下降，在1 mg·L<'-1> Cd<'2+>处理时，活性增加都达到最大。两种酶的变化都体现了狭叶香蒲积极保护的作用。镉胁迫使MDA含量也表现明显，随着Cd<'2+>浓度的增加MDA含量呈上升趋势。 不同pH处理的试验结果表明：狭叶香蒲在酸性环境下叶绿素含量比在碱性生长条件下的高。在相同Cd<'2+>浓度处理下，随pH的升高，狭叶香蒲根系活力、叶片CAT活性和POD活性都降低，而SOD酶活性则升高，狭叶香蒲在酸性条件下耐胁迫能力较强。在相同pH处理下，随Cd<'2+>浓度升高，狭叶香蒲根系活力、CAT活性和POD活性都降低，这表明可能狭叶香蒲对水体的pH值反应敏感。

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文摘

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论文说明：缩略词

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引言

第一章文献综述植物修复技术的应用及镉污染的植物修复研究

1生物修复技术的概念与类型

1.1植物修复的概念、修复方式与机理

2重金属镉的研究

2.1镉来源

2.2镉对植物的毒性效应

第二章狭叶香蒲吸收Cd2+的动力学特征

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验设计

1.3研究方法

1.4数据分析方法

2结果与分析

2.1以速率—浓度作图求解Cd2+的吸收动力学参数

2.2以Lineweaver-Burke双倒数法作图求解Cd2+的吸收动力学参数

2.3以速率—浓度作图求解不同温度下Cd2+的吸收动力学参数

2.4以Lineweaver-Burke双倒数法求解不同温度Cd2+的吸收动力学参数

3讨论

4结论

第三章镉胁迫对狭叶香蒲生理特性的影响

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验处理

1.3测定方法

1.4数据分析方法

2结果与分析

2.1不同浓度Cd2+对狭叶香蒲生理特性的影响

2.2不同pH条件下Cd2+对狭叶香蒲生理特性的影响

3讨论

4结论

全文讨论与结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢