江蓠对重金属铜镉生物修复及其生理生化响应的初步比较研究

摘要

本研究通过室内生态实验，研究比较了细基江蓠繁枝变形（Gracilaria tenuistipitata var liui）（以下均简称江蓠）及龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）对水体Cu2+、Cd2+（全文用Cu、Cd表示）的生物修复能力。结果显示：6g·L-1龙须菜及江蓠在处理6d后，对低浓度的Cu（0．05mg·L-1）的去除率分别达到99．9％和99．7％，对低浓度的Cd（0．05mg·L-1）去除率分别达到93．1％和94．7％； Cu、Cd均对两种海藻生长产生抑制作用，但对江蓠的影响小于龙须菜，说明江蓠比龙须菜更适宜作为水体Cd、Cu的生物修复器。 本文还研究了江蓠对不同浓度Cu、 Cd胁迫的生理响应规律。结果显示，随着Cu、Cd处理浓度的升高，江蓠叶绿素、还原型谷胱甘肽（GSH）含量以及超氧化歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽转硫酶（GST）的活性均呈现先升高后下降的变化趋势；其中叶绿素含量在Cu浓度为0．05mg·L-1，Cd浓度为0．5mg·L-1达到最高值，GSH含量、SOD以及GR活性在Cu浓度为0．25mg·L-1，Cd浓度为2．5mg·L-1达到最高值，GST活性在Cu浓度为0．5mg·L-1，Cd浓度为2．5mg·L-1达到最高值，且同一浓度下（2．5mg·L-1） Cu处理组的上述各指标均显著低于相应Cd处理组的（P<0．05）。因此，江蓠对Cu、Cd分别在0．25mg·L-1以及2．5mg·L-1浓度范围内具有一定的生理耐受性，江蓠更适用于作为水体Cd污染的修复生物；随着Cu、Cd处理浓度的升高，江蓠丙二醛（MDA）和脯氨酸（pro）含量以及过氧化物酶（POD）随着重金属离子浓度的增大而升高，呈正相关性，且Cu处理组的上述各指标均显著高于相应Cd处理组的水平（P<0．05），而谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）的活性则呈现单边下降的趋势，呈负相关性，且同一浓度下（0．5mg·L-1） Cu处理组显著低于相应Cd处理组的水平（P<0．05），因此，可利用这些相关性作为水体Cu、Cd污染的监测指标，且对Cu的监测比Cd更灵敏。 通过在不同供铁水平下，江蓠对Cu、Cd胁迫的生理生化响应的实验结果显示，在15μg·L-1与100μg·L-1供铁水平下的Cu、Cd处理组，其江蓠的叶绿素、藻胆蛋白等光合色素含量均显著高于未加Fe的相应处理组（P<0．05），而超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性以及丙二醛和脯氨酸含量均显著低于未加Fe的相应处理组（P<0．05）；同时，15μg·L-1与100μg·L-1供铁水平均对Cu、Cd胁迫下的江蓠体内GSH含量有增加作用，对GR和GPX活性有提高作用，但对GST活性存在抑制作用。综合上述实验结果显示，添加外源性Fe可以增强江蓠对重金属Cu、Cd的耐受性，且100μg·L-1Fe添加量的效果更优。

目录

文摘

英文文摘

声明

文献综述

1藻类对重金属的吸附作用的研究

2金属对藻类毒害作用机理研究

3藻类对重金属耐性与解毒机理的研究

4选题依据及研究意义

参考文献

引言

实验一江蓠与龙须菜对重金属Cu、Cd的生物修复效果及其在藻体体内蓄积效应的比较研究

引言

1材料与方法

2实验结果

3讨论

4小结

参考文献

实验二江蓠对重金属Cu、Cd的生理适应性研究

引言

1材料与方法

2实验结果

3讨论

4小结

参考文献

实验三不同供铁水平下江蓠对重金属Cu、Cd的生理适应性研究

引言

1材料与方法

2实验结果

3、讨论

4、小结

参考文献

结论

攻读学位期间公开发表的论文

致 谢