酸模叶蓼在Cd、Cu、Pb、Zn胁迫下的耐性和富集特征

摘要

土壤及湿地的重金属污染已成为影响环境和威胁人类健康的严重问题，筛选生长快速和对重金属具有较强耐性与富集能力的植物是国际生物修复研究的热点。本研究选取四川省雅安市荥经宝贝凼锌矿区酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium L.)，在水培和土培条件下研究了酸模叶蓼在镉、铜、铅和锌重金属浓度梯度下的耐性特征和重金属富集特征，主要结果如下：
　　 (1)酸模叶蓼在镉浓度≤40mgL-1的水培和≤150mgkg-1的土培条件下未表现出明显的中毒现象。在两种培养条件下，株高、叶绿素、地下和地上部生物量都低于对照，但土培根长均大于对照。在水培条件下，当镉处理浓度为10-55mgL-1时，叶片中的超氧化物岐化酶(SOD)活性，过氧化物酶(POD)活性，过氧化氢酶(CAT)活性均明显大于对照，地上部镉含量为113.2-367.9mgkg-1，地上部富集系数(BCF)为6.21-11.32，转运系数(TF)为0.41-1.67。在土培条件下，当镉处理浓度为25-150mgkg-1时，地上部镉含量为10.8-89.7mgkg-1，地上部镉累积量为植株镉累积量的43.7-66.3％，地上部BCF为0.40-0.61，地上部TF为0.20-0.67。
　　 (2)酸模叶蓼在铜浓度≤50mgL-1的水培条件下未表现出明显的中毒现象。根长、株高、叶绿素、地下和地上部生物量均低于对照。当铜处理浓度为20-60mgL-1时，叶片中SOD活性、POD活性和CAT活性均显著大于对照（P＜0.05）。当铜处理浓度为20-80mgL-1，地上部的铜含量为134.2-420.7mgkg-1时，地上部铜累积量为植株铜累积量的45.4-71.7％，地上部BCF为4.00-6.71，TF为0.36-0.86。
　　 (3)酸模叶蓼在在铅浓度≤400mgL-1的水培条件下未表现出明显的中毒现象。根长、株高和叶绿素均表现出在低浓度(100mgL-1)增加，高浓度(＞300mgL-1)减小的显著变化(P＜0.05)。当铅处理浓度为100-700mgL-1时，地下和地上生物量均低于对照，叶片中的SOD活性、POD活性和CAT活性均大于对照。当铅处理浓度为100-700mgL-1时，地上部铅含量为228.0-1477.4mgkg-1，地上部铅累积量为植株铅累积量的33.8-53.8％，地上部BCF为1.22-2.28，TF为0.33-0.54。
　　 (4)酸模叶蓼在锌浓度≤80mgL-1的水培和＜1500mgkg-1的土培条件下未表现出明显中毒现象。在两种培养条件下，株高、生物量和叶绿素都低于对照，但土培根长均大于对照。在水培条件下，当锌处理浓度为20-150mgL-1时，叶片中的SOD活性、POD活性和CAT活性均大于对照，地上部锌含量为627.0-5417.1mgkg-1，地上部锌累积量为植株锌累积量的62.6-78.4％，地上部BCF为14.04-31.35，TF为0.57-0.89。在土培条件下，当锌处理浓度为300-3000mgkg-1时，地上部锌含量为138.8-883.6mgkg-1，地上部锌累积量为植株锌累积量的63.5-77.9％，地上部BCF为0.28-0.51，地上部TF为0.27-0.64。
　　 综上所述，酸模叶蓼对镉和锌具有较强的耐性和富集特征，对铜和铅具有一定的耐性和富集能力。

目录

文摘

英文文摘

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1． 绪论

1.1 选题意义

1.2 研究现状综述

1.2.1 研究内容

1.2.2 研究方法

1.3 研究目标、研究内容和技术路线

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容

1.3.3 技术路线

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.2.1 水培试验设计

2.2.2 土培试验设计

2.3 分析测定

2.3.1 样品处理

2.3.2 生长和生理指标分析

2.3.3 富集特征分析

2.4 数据处理

3 酸模叶蓼在镉胁迫下的耐性和富集特征

3.1 前言

3.2 酸模叶蓼在镉胁迫下的耐性特征

3.2.1 酸模叶蓼在镉胁迫下的生长特征

3.2.2 酸模叶蓼在镉胁迫下的生理特征

3.3 酸模叶蓼在镉胁迫下的富集特征

3.4 讨论

3.4.1 耐性特征

3.4.2 富集特征

3.5 小结

4 酸模叶蓼在铜胁迫下的耐性和富集特征

4.1 前言

4.2 酸模叶蓼在铜胁迫下的耐性特征

4.2.1 酸模叶蓼在铜胁迫下的生长特征

4.2.2 酸模叶蓼在铜胁迫下的生理特征

4.3 酸模叶蓼在铜胁迫下的富集特征

4.4 讨论

4.4.1 耐性特征

4.4.2 富集特征

4.5 小结

5 酸模叶蓼在铅胁迫下的耐性和富集特征

5.1 前言

5.2 酸模叶蓼在铅胁迫下的耐性特征

5.2.1 酸模叶蓼在铅胁迫下的生长特征

5.2.1 酸模叶蓼在铅胁迫下的生理特征

5.3 酸模叶蓼在铅胁迫下的富集特征

5.4 讨论

5.4.1 耐性特征

5.4.2 富集特征

5.5 小结

6 酸模叶蓼在锌胁迫下的耐性和富集特征

6.1 前言

6.2 酸模叶蓼在锌锌元素胁迫下的耐性特征

6.2.1 酸模叶蓼在锌胁迫下的生长特征

6.2.2 酸模叶蓼在锌胁迫下的生理特征

6.3 酸模叶蓼在锌胁迫下的富集特征

6.4 讨论

6.4.1 耐性特征

6.4.2 富集特征

6.5 小结

7.结论与展望

7.1 主要结论

7.2 展望

参考文献

致谢