东南景天古银矿生态型超积累镉的生理机制与调控（张晓玲，2008，浙江大学博士论文）

老马居士 · 发表于 2011-10-19 07:02

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论文标题：东南景天古银矿生态型超积累镉的生理机制与调控
论文作者：张晓玲
论文导师：倪吾钟
论文学位：博士
学位授予年份：2008
论文专业：农业资源利用
论文单位：浙江大学
论文页数：119
格式：pdf
附件：4

摘要：
通过野外调查、溶液培养试验和盆栽试验,结合荧光微孔板检测、透射电镜和毛细管电泳激光诱导荧光检测（CE-LIF）等技术,研究了东南景天古银矿生态型吸收积累镉的特性及其对镉胁迫的耐性机理,探讨了外源抗氧化物质对东南景天古银矿生态型镉耐性的影响,取得了以下主要研究结果:1.古银矿区调查和水培试验结果表明,在野外条件下,衢州古银矿区东南景天地上部的镉含量达到893 mg kg-1,相应的富集系数（植物镉含量/土壤全镉量的比值）高达22;在水培条件下,镉浓度达到400μM仍能正常生长,叶片的镉含量可达6556 mg kg-1,茎的镉含量可达3631 mg kg-1,说明东南景天古银矿生态型具有超积累镉的特性。2.选用NO特异性新型荧光探针DAMBO-PH,建立了高灵敏度高选择性检测植物内NO的微孔板荧光分析新方法,其检测限为0.19 nM,灵敏度显著高于可见光度法（检测限为100～200 nM）和荧光光度法（检测限为10～20 nM）。3.建立了生物材料中黑色素的CFSE柱前衍生毛细管电泳-激光诱导荧光（CE-LIF）检测分析的新方法。对影响其化学衍生反应和CE分离的诸项试验因素进行了系统优化。该方法的检测限为1010M,而现有报道的电化学和紫外检测方法的检测限分别为10-8M和10-6M,说明新建立的方法具有较高的灵敏度和选择性。4.微孔板荧光检测结果表明,东南景天古银矿生态型体内NO的含量随镉处理时间（0～28d）的延长而增加,不同镉处理间叶片NO含量在处理20d时差异最大,达到极显著水平。5.添加适量抗氧化物质谷胱甘肽、水杨酸和黑色素能有效地提高东南景天古银矿生态型对镉的耐性,主要表现在叶片自由基含量的降低和抗氧化系统酶活的增强。CE-LIF检测技术测得东南景天古银矿生态型体内黑色素含量分布为根＞叶＞茎,说明黑色素能被植物吸收,直接参与抗氧化作用。6.适当N、P肥的施入能够影响复合污染土壤下东南景天古银矿生态型生物量及重金属的吸收。结果表明,适当的氮、磷营养可提高东南景天镉含量,但过量氮肥(＞0.4 g kg-1土)施入不利于东南景天正常生长,而且没有促进镉、锌、铅的吸收;在一定范围内(0.025～0.25 g kg-1土)施磷,可显著促进东南景天地上部对镉的吸收,同时也增加了锌、铅的吸收,但是随着磷水平的提高其吸收能力呈降低趋势。单施钾肥（KCl,K2SO4）未能提高东南景天的生物量及重金属含量。
关键词：东南景天古银矿生态型；抗氧化物质；镉；自由基；黑色素；谷胱甘肽；水杨酸

目录：
文摘
英文文摘
论文说明：缩写、符号清单
第一章文献综述
1.1引言
1.2土壤镉污染现状
1.3镉污染对植物的毒害作用
1.3.1镉对植物细胞超微结构的影响
1.3.2镉对植物细胞膜和生物大分子的影响
1.4超积累植物的重金属耐性机制
1.4.1区域化
1.4.2螯合作用
1.4.3增强植物抗氧化保护系统
1.5植物重金属超积累作用的调控
1.5.1自由基与植物重金属氧化胁迫的关系
1.5.2抗氧化物质与植物重金属氧化胁迫的关系
1.5.3外源性抗氧化物质
1.5.4施肥
1.6本研究的目的、意义、内容及研究展望
1.6.1研究目的及意义
1.6.2研究内容
第二章古银矿区植物调查及东南景天对镉的耐性与吸收特性的研究
2.1引言
2.2材料与方法
2.2.1试验材料与试验设计
2.2.2土壤样品元素分析
2.2.3植物收获和元素分析
2.2.4叶绿素含量测定
2.2.5自由基含量的测定
2.2.6丙二醛MDA测定
2.2.7抗氧化保护酶活性测定
2.2.8谷胱甘肽GSH含量测定
2.2.9总抗氧化能力T-AOC测定
2.2.10数据分析
2.3结果与分析
2.3.1调查矿区土壤和植物的重金属含量
2.3.2不同镉水平下东南景天古银矿生态型生物量及镉积累量的变化
2.3.3不同镉水平下东南景天叶片中自由基、H2O2、NO及MDA含量的变化
2.3.4不同镉水平下东南景天叶片中抗氧化保护酶SOD、CAT、POD、GPX及抗氧化水平的变化
2.3.5不同镉水平下东南景天叶片中叶绿素含量的变化
2.4讨论
2.5小结
第三章植物体内一氧化氮微孔板荧光检测新方法的建立
3.1引言
3.2材料与方法
3.2.1植物材料及镉处理
3.2.2 NO标准溶液的配制
3.2.3微孔板反应体系
3.2.4衍生产物的荧光光谱测定
3.3结果与分析
3.3.1 DAMBO-PH与NO的反应机制
3.3.2探针和三唑DAMBO-PH-T的荧光光谱
3.3.3 pH值对探针和三唑衍生物荧光强度的影响
3.3.4优化微孔板荧光衍生反应体系条件
3.3.5线性回归分析及检测限
3.3.6常见离子和化合物对NO测定的干扰
3.3.7.检测灵敏度比较
3.3.8植物体产生NO的定量分析应用
3.4小结
第四章黑色素毛细管电泳-激光诱导荧光检测CE-LIF分析新方法的建立
4.1引言
4.2材料与方法
4.2.1植物材料与处理
4.2.2样品与试剂
4.2.3试验方法
4.3结果与分析
4.3.1优化CE分离条件
4.3.2优化衍生条件
4.3.3衍生产物的稳定性
4.3.4线性回归分析及检测限
4.3.5黑色素不同检测方法的灵敏度比较
4.4小结
第五章内源性抗氧化物质缓解东南景天镉胁迫的研究
5.1引言
5.2材料与方法
5.2.1植物材料
5.2.2营养液培养及处理设置
5.2.3植物收获和元素分析
5.2.4自由基及MDA含量测定
5.2.5抗氧化保护酶活性测定
5.2.6谷胱甘肽GSH含量测定
5.2.7总抗氧化能力T-AOC测定
5.2.8透射电镜TEM观察
5.3结果与分析
5.3.1内源性抗氧化物质对镉胁迫下东南景天植株镉含量的影响
5.3.2内源性抗氧化物质对东南景天镉胁迫下叶片自由基、H2O2、NO及MDA含量的影响
5.3.3内源性抗氧化物质对东南景天镉胁迫下叶片抗氧化保护酶SOD、CAT、POD、GPX及抗氧化水平的影响
5.3.4内源性抗氧化物质对东南景天镉胁迫下叶片叶绿素含量的影响
5.3.5叶片细胞形态的超微结构观察
5.4讨论
5.5 小结
第六章黑色素缓解东南景天镉耐性的研究
6.1引言
6.2材料与方法
6.2.1试验材料及试验设计
6.2.2植物收获和元素分析
6.2.3自由基含量的测定
6.2.4抗氧化保护酶活性测定
6.2.5谷胱甘肽GSH含量测定
6.2.6总抗氧化能力T-AOC测定
6.2.7透射电镜
6.2.8黑色素在植株不同部位的分布
6.2.9黑色素抗氧化物质能力评价试验
6.2.10黑色素镉螯合试验
6.3结果与分析
6.3.1黑色素对镉胁迫下东南景天植株生物量及镉吸收的影响
6.3.2对植株叶片自由基、H2O2、NO及MDA含量的影响
6.3.3黑色素对植株叶片抗氧化保护酶系活性及总抗氧化水平的影响
6.3.4叶片细胞形态的超微结构观察
6.3.5对植株叶片叶绿素含量的影响
6.3.6黑色素在植株不同部位的分布
6.3.7黑色素的金属螯合性
6.3.8体外黑色素抗氧化物质能力评价
6.4讨论
6.5小结
第七章氮磷钾营养对东南景天生长和吸收重金属的影响
7.1引言
7.2材料与方法
7.2.1植物材料和土壤
7.2.2植物预培养与处理设置
7.2.3植株收获和样品分析
7.3结果与分析
7.3.1氮素营养的不同水平对东南景天生长和吸收重金属的影响
7.3.2不同磷营养对东南景生长和吸收重金属的影响
7.3.3不同钾素营养对东南景天生长和吸收重金属的影响
7.4讨论
7.5 小结
第八章综合结论、创新点与研究展望
8.1综合结论
8.2主要创新点
8.3研究展望
参考文献（Reference）
攻读博士学位期间已发表的论文