铜铅在车前草中富集特征及亚细胞分布研究

摘要

根据车前草的分布特征，确定生态环境有一定差异的雅安市大相岭山区的宝贝凼矿区(BBD)和泸州市泸县农田(LX)的车前草为研究对象，通过室内盆栽试验进行重金属处理，分析土壤和植物体内重金属含量，同时从亚细胞水平揭示车前草中Cu和Pb的分布特征，研究其对Cu和Pb的富集能力，探讨车前草对Cu和Pb的吸收富集特点以及在环境净化上的应用潜力。研究结果分述如下：
　　 (1)Cu、Pb及CuPb复合污染对车前草的生长有明显的抑制作用。BBD和LX车前草株高、根系长度以及生物量均随处理浓度的增加呈现递减的趋势。当处理水平超过一定浓度时，这种抑制作用开始逐渐减弱，当处理浓度为1500mgkg-1时，达到了最小值。LX车前草的株高均明显高于BBD，但随处理浓度的增加，BBD车前草抗重金属胁迫的能力大于LX。高浓度的Cu、Pb及CuPb复合处理对2地车前草的根系都有明显的毒害作用。BBD车前草生物量均高于LX车前草，且在高浓度处理下，地下部分的生长受到明显抑制。
　　 (2)Cu、Pb及CuPb复合处理下BBD和LX车前草总叶绿素含量均随处理浓度的增加呈现下降的趋势。采用最小显著差数法对Cu、Pb及CuPb复合处理下不同处理浓度总叶绿素的平均值进行多重比较发现，BBD车前草各处理的Cu、Pb及CuPb含量间均存在极显著差异(P=0.0012，P=0.0023，P=0.0005)，LX车前草各处理的Cu含量间存在显著差异(P=0.0153)，LX车前草各处理的Pb及CuPb含量间存在极显著差异(P=0.008，P=0.0003)。高浓度的Cu、Pb及CuPb复合处理对BBD车前草叶绿素的影响更大，LX车前草叶绿素a的含量＞BBD车前草叶绿素a的含量＞LX车前草叶绿素b的含量＞BBD车前草叶绿素b的含量。
　　 (3)BBD和LX车前草地上部分和地下部分的Cu、Pb及CuPb含量均随处理浓度的增加呈现递增的趋势(P＜0.01)。BBD车前草的铜含量均大于LX车前草的铜含量，表明BBD车前草吸收Cu的能力大于LX车前草，是一种潜在的铜修复植物。BBD车前草对Pb的吸收能力远大于Cu。BBD车前草CuPb复合处理下的Pb含量高于Cu，且均高于单金属处理下的Cu、Pb含量，表明CuPb复合处理能够促进车前草对铜铅的吸收，具有一定的协同作用。LX车前草在各处理的迁移系数和富集系数总体看均低于BBD车前草，表明BBD车前草对Cu、Pb的转移和富集能力强于LX车前草。
　　 (4)从亚细胞分布上看，BBD车前草生物量和富集Cu、Pb的能力均明显高于LX。不同处理下，BBD车前草各亚细胞组分中Cu和Pb含量变化特征为细胞器最高，细胞壁次之，胞液最低；LX车前草各亚细胞组分中Cu和Pb含量变化特征为细胞壁最高，细胞器次之，胞液最低。BBD和LX车前草亚细胞各组分中Pb含量高于Cu。BBD车前草种子取自四川省雅安市大相岭山区的宝贝凼矿区，LX车前草种子取自四川省泸州市泸县农田，试验结果表明生态环境的差异可能影响车前草体内重金属的亚细胞分配。

目录

文摘

英文文摘

项目基金资助

1 绪论

1.1 选题意义

1.2 研究现状综述

1.2.1 铜铅污染概述

1.2.2 铜铅富集植物研究

1.2.3 铜铅胁迫对植物体机理研究

1.2.4 植物修复技术研究

1.2.5 铜铅超富集植物的筛选方法

1.3 研究目的、研究内容、拟解决的关键问题和技术路线

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 拟解决的关键问题

1.3.4 技术路线

2 研究区概况与试验方案

2.1 研究区概况

2.1.1 自然条件

2.1.2 社会经济条件

2.2 试验方案

2.2.1 试验材料

2.2.2 试验方法

2.2.3 测定方法

2.2.4 吸收、迁移及富集特征分析

2.3 数据处理与分析

3 结果与分析

3.1 车前草对铜铅胁迫的生长响应

3.1.1 株高

3.1.2 根系长度

3.1.3 生物量

3.2 铜铅胁迫与叶绿素含量变化

3.2.1 不同金属处理叶绿素含量差异

3.2.2 不同地方叶绿素含量差异

3.3 车前草对铜铅的富集特征

3.3.1 Cu、Pb及其交互的含量分析

3.3.2 吸收统计特征分析

3.3.3 迁移及富集特征分析

3.4 车前草叶片中铜铅的亚细胞分布特征

3.4.1 Cu的亚细胞分布

3.4.2 Pb的亚细胞分布

3.4.3 Cu、Pb交互下的亚细胞分布

3.4.4 车前草的解毒机制

4 结论和展望

4.1 主要结论

4.4.1 生长情况

4.4.2 叶绿素含量

4.4.3 富集Cu和Pb

4.4.4 亚细胞分布

4.2 展望

参考文献

致谢

作者简历