南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)对重金属铅、铜的响应机制探讨

摘要

随着社会和经济的发展，重金属污染越来越严重，大量的重金属例如Cu、Pb、Zn、As等进入环境，造成严重的土壤和大气等污染。污染土壤的生态修复已成为我国当前所面临的重要理论和实践课题。人们不断尝试用物理的、化学的和生物的等方法及技术进行污染土壤的生态修复。但是，植物（生物）修复与物理修复和化学修复相比，具有成本低、效果好、无二次污染等优点，因而具有广泛的应用前景。研究重金属对植物的毒害机制及植物耐重金属机理，可为污染土壤修复的植物筛选及应用提供理论依据。 本文采用我国园林绿化应用率较高且生态适应性强的南蛇藤（Celastrus orbiculatus Thunb．）为研究对象，通过室内模拟培养、生理生化指标测定等实验手段，研究了铅（Pb2+）、铜（Cu2+）污染对南蛇藤的毒害作用机理。研究结果如下： 1、低浓度Pb、Cu污染对南蛇藤种子的萌发具有促进作用；在高浓度处理下，则表现为抑制作用，随着浓度的增加，抑制作用加强。 2、实验室砂基培养条件下，低浓度Pb、Cu处理对南蛇藤幼株生长无明显伤害现象，甚至促进生长，其干重、鲜重、含水量和株高明显高于对照；随Pb、Cu浓度增加，可造成幼株生长缓慢，生物量下降，含水量随之下降，叶片枯萎，叶绿素含量下降。 3、在Pb2+、Cu2+两种离子的作用下，南蛇藤体内与逆境密切相关的物质和保护酶发生一系列的变化，且表现出明显的剂量/效应关系和时间/效应关系。随着处理浓度的加大、处理时间的延长，可溶性蛋白含量、可溶性糖含量与脯氨酸均出现先升后降的趋势；MDA持续增加，CMP增大，说明细胞内的重金属能通过氧化还原反应产生自由基损伤主要的生物大分子及引起膜脂过氧化。低浓度和短时间胁迫下，南蛇藤启动了细胞的防御反应，植物体内SOD、POD和CAT等保护酶活性发生了应急性的提高，起到了一定的保护作用。但随着重金属毒害的加重，超过了细胞防御系统的保护限度，保护酶活性降低，更多的MDA等膜质过氧化产物产生。活性氧系统失衡，导致植物生理代谢紊乱，并加速组织、细胞衰老或死亡。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略词说明

声明

第一章前言

1我国土壤重金属污染概况

2土壤中铜、铅的主要来源

3重金属铅、铜对植物生长及生理生化的影响

4植物对重金属污染的抗性机理

5植物对重金属铅、铜的吸收与分布

6重金属污染土壤的植物修复

7南蛇藤概况及研究进展

8本研究的目的与意义

第二章材料与方法

1材料

2实验仪器及试剂

3实验方法

第三章结果与分析

1 Pb、Cu处理对南蛇藤种子萌发的影响

2 Pb、Cu处理对南蛇藤生长的影响

3 Pb、Cu处理对南蛇藤叶绿素(Chl)含量的影响

4 Pb、Cu处理对南蛇藤可溶性蛋白(SP)含量的影响

5 Pb、Cu处理对南蛇藤相对含水量的影响

6 Pb、Cu处理对南蛇藤可溶性糖含量的影响

7 Pb、Cu处理对南蛇藤脯氨酸(Pro)含量的影响

8 Pb、Cu处理对南蛇藤细胞膜透性的影响

9 Pb、Cu处理对南蛇藤丙二醛(MDA)含量的影响

10 Pb、Cu处理对南蛇藤超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

11 Pb、Cu处理对南蛇藤过氧化物酶(POD)活性的影响

12 Pb、Cu处理对南蛇藤过氧化氢酶(CAT)活性的影响

第四章讨论

1 Pb、Cu处理对南蛇藤种子萌发的影响

2 Pb、Cu处理对南蛇藤生长的影响

3 Pb、Cu处理对南蛇藤叶绿素含量的影响

4 Pb、Cu处理对南蛇藤可溶性蛋白含量的影响

5 Pb、Cu处理对南蛇藤水分代谢的影响

6 Pb、Cu处理对南蛇藤抗氧化系统的影响

结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢