巨峰葡萄对镉胁迫的生理反应及镉胁迫伤害的缓解

摘要

以巨峰葡萄(Vitis vinifera L. xV. labrusca L.cv.kyoho)幼苗为试材，研究了CdCl2处理下叶片和根系呼吸作用、膜透性、质膜ATPase活性、生物发光和一氧化氮(NO)生物合成等生理变化，以及外源钙和NO对巨峰根系和叶片镉伤害的缓解作用，结果如下： 1.巨峰叶片和根系丙二醛(MDA)含量和膜透性随CdCl2处理浓度升高不断增加，0.05-0.5 mmol/L CdCl2处理显著诱导了根系超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性。 2.0.5 mmol/L，CdCl2处理显著抑制了巨峰根系活力，增强了根系总呼吸速率和抗氰呼吸速率，而当CdCl2处理浓度高于1mmol/L时，转变为抑制作用；0.01和0.05 mmol/L CdCl2处理能激活根系质膜Ca2+-ATPase活性，质膜H+-ATPase活性受CdCl2抑制。ATP含量随镉浓度的升高而降低； 3.叶片的超微弱发光(UWL)和荧光强度随着CdCl2处理浓度的升高而先升高后降低，磷光强度逐渐升高，4.0.5mmol/L CdCl2显著诱导内源NO含量的升高；镉胁迫下叶片内源NO主要是通过NR途径产生，叶片中一氧化氮和酶(NOS)和硝酸还原酶(NR)两条途径存在相互抑制的作用。 5.0.5 mmol/L的CaCl2降低了CdCl2引起的叶片和根系MDA和H2O2含量以及电解质渗漏率的升高，增强了CAT活性、呼吸速率以及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性，缓解CdCl2对葡萄叶片和根系造成的伤害。 6.0.05 mmol/LSNP能够提高镉胁迫下巨峰CAT活性，并显著降低了镉胁迫下叶片和根系MDA、H2O2含量和细胞膜透性，能够显著增强镉胁迫下的呼吸速率和质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。

目录

论文说明：英文缩略表

声明

1前言

1.1植物对镉的吸收

1.1.1植物中镉的来源及累积差异

1.1.2植物对镉的吸收及其在植物体内的运输形态

1.1.3影响植物吸收镉的环境因素

1.2镉对植物生长及生理生化的影响

1.2.1镉对植物生长的影响

1.2.2镉对植物生理生化的影响

1.3.镉污染土壤的治理

1.3.1翻耕、客土与换土

1.3.2施用土壤改良剂

1.3.3调节土壤Eh

1.3.4植物修复

1.4立题的目的和意义

2材料和方法

2.1实验材料与处理

2.1.1镉对巨峰葡萄生物发光、呼吸作用和ATPase活性的影响试验

2.1.2镉胁迫下一氧化氮的生物合成试验

2.1.3钙及NO对巨峰葡萄镉毒害的缓解效应

2.2测定指标和方法

3.结果与分析

3.1葡萄根系和叶片膜透性及膜质过氧化对镉胁迫的反应

3.1.1叶片MDA含量和膜透性的变化

3.1.2根系MDA含量和膜透性的变化

3.1.3根系抗氧化酶活性的变化

3.2葡萄根系和叶片呼吸作用及ATPase对镉胁迫的反应

3.2.1根系活力的变化

3.2.2根系呼吸速率的变化

3.2.3叶片呼吸速率的变化

3.2.4叶片和根系ATP含量的变化

3.2.5根系ATPase活性的变化

3.3镉胁迫对葡萄叶片生物发光的影响

3.3.1叶片荧光的变化

3.3.2叶片磷光的变化

3.3.3叶片超微弱发光的变化

3.4镉胁迫下NO的生物合成

3.4.1镉胁迫下NO产生速率的变化

3.4.2镉胁迫下NO合成酶的变化

3.4.3镉胁迫下NO的生物合成途径

3.5钙对巨峰葡萄镉毒害的缓解效应

3.5.1钙对镉胁迫下叶片和根系MDA含量及膜透性的影响

3.5.2钙对镉胁迫下叶片和根系H2O2含量及CAT活性的影响

3.5.3钙对镉胁迫下叶片和根系呼吸作用及ATPase活性的影响

3.6一氧化氮对巨峰葡萄镉毒害的缓解效应

3.6.1 SNP对镉胁迫下叶片和根系MDA含量及膜透性的影响

3.6.2 SNP对镉胁迫下叶片和根系H2O2含量及CAT活性的影响

3.6.3 SNP对镉胁迫下叶片和根系呼吸作用及ATPase活性的影响

4讨论

4.1葡萄根系和叶片膜透性及膜质过氧化对镉胁迫的反应

4.2葡萄根系和叶片呼吸作用及ATPase对镉胁迫的反应

4.3镉胁迫对葡萄叶片生物发光的影响

4.4镉胁迫下一氧化氮的生物合成

4.5钙对巨峰葡萄镉毒害的缓解效应

4.6一氧化氮对巨峰葡萄镉毒害的缓解效应

5.结论

参考文献

致谢

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