發(fā)布時間：2018-10-16 20:31

【摘要】：持久性有機污染物(persistent organic pollutants,POPs)是人工合成的有機污染物,其污染水平、遷移轉化、毒理和降解等研究已經引起了國內外高度重視,中國作為POPs公約締約國正面臨POPs的挑戰(zhàn)。4-溴聯(lián)苯醚(4-brominated biphenyl ether,4-BDE)是一種低溴代聯(lián)苯醚,廣泛存在于環(huán)境的大氣、水體、底泥和水生生物等介質,具有比高溴代聯(lián)苯醚更高的生物富集性、水溶性及揮發(fā)性等特性。4-BDE是一溴代聯(lián)苯醚的代表物,僅含有一個溴原子的芳香族化合物也是一種全球性污染物。苯并[a]芘(benzo[a]pyrene,Ba P)是一類具有富集性、高毒性及揮發(fā)性的典型五環(huán)的多環(huán)芳烴,并是多環(huán)芳烴中毒性最強的,被認為是癌癥的主要影響因子。4-BDE和Ba P都是一種在環(huán)境中廣泛存在的POPs,可通過食物鏈富集、濃縮,可對人類和生態(tài)環(huán)境存在潛在危害。植物修復可以最大限度地降低對環(huán)境的破壞,是生物修復的重要方面,已成為國內外關注的熱點。在植物修復研究中植物對污染物暴露的生物響應是研究植物修復機制的前提和基礎,但目前國內外尚少系統(tǒng)報道。本論文以常見植物玉米、擬南芥、荻和絳柳等植物為靶試植物,研究了7種POPs暴露下對玉米和擬南芥生長相關響應及機制,以及4-BDE和Ba P暴露條件下對荻和絳柳生長發(fā)育相關的應答響應及修復機制。主要的研究結果如下:(1)玉米胚芽鞘伸長試驗結果表明,在設計的暴露劑量范圍0 mg/L-20 mg/L內,生長劑量曲線呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,低劑量暴露可促進生長,高劑量抑制生長,污染物aroclor1254、PCB 126、PCB 28、BDE-209和Ba P可明顯促進胚芽鞘伸長生長,aroclor1242和4-BDE對胚芽鞘伸長沒有明顯影響。(2)擬南芥DR5::GUS報告基因對污染物暴露的應答分析結果表明,在設計的暴露劑量范圍0 mg/L-0.2 mg/L內,污染物aroclor1254、aroclor1242、PCB 28和BDE-209可誘導擬南芥DR5::GUS基因表達,PCB 126、4-BDE和Ba P不能誘導DR5::GUS基因表達。(3)不同濃度的4-BDE暴露對荻和絳柳組培苗生長發(fā)育影響的研究結果表明,在設計的暴露劑量范圍內,4-BDE單獨和協(xié)同激素暴露可影響荻和絳柳生長發(fā)育。3mg/L的4-BDE暴露下可縮短荻不定根不會分化時間、促進荻生物量的增加,4-BDE協(xié)同激素暴露的影響效應較高于4-BDE單獨暴露。4-BDE單獨暴露下可延長絳柳不定根的分化時間,促進生物量的增加,4-BDE協(xié)同激素暴露可明顯抑制絳柳不定根的分化,對莖葉生物量的影響與陽性對照CK+相似。(4)不同濃度的Ba P暴露對荻和絳柳組培苗生長發(fā)育影響的研究結果表明,在設計的暴露劑量范圍內,Ba P暴露可影響荻和絳柳的生長發(fā)育。4 mg/L的Ba P暴露可明顯縮短荻不定根分化時間,Ba P協(xié)同激素處理可促進荻生物量的增加,Ba P單獨暴露下荻不定根生物量與陽性對照CK+相似,可促進荻莖葉生物量的增加。4 mg/L的Ba P單獨暴露下可縮短絳柳不定根的分化時間、促進絳柳不定根分化數量和不定根生物量的增加,絳柳莖葉生物量與陽性對照CK+相似,Ba P協(xié)同激素暴露下可抑制絳柳不定根的分化,絳柳莖葉生物量與陽性對照CK+相似。(5)污染物4-BDE和Ba P暴露可以影響荻不定根分化前期的植物內源生長素IAA和細胞分裂素類(ZR、DHZR、i PA)水平。1/2MS添加3mg/L的4-BDE單獨處理對荻不定根分化初期內源IAA、ZR、DHZR以及i PA的含量影響顯著,荻內源生長素IAA與細胞分裂素類的比值IAA/ZR和IAA/DHZR高于空白對照CK;1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA并添加3mg/L的4-BDE協(xié)同激素處理,對荻不定根分化初期內源IAA、ZR、DHZR以及i PA影響顯著,荻生長素與細胞分裂素比值與陽性對照CK+一致。1/2MS添加4 mg/L的Ba P單獨處理,對荻不定根分化初期內源IAA、ZR、DHZR以及i PA影響規(guī)律性不顯著,荻內源生長素IAA/DHZR高于空白對照CK;1/2MS+0.5mg/L NAA+0.5 mg/L IBA并添加4 mg/L的Ba P協(xié)同激素處理,對荻不定根分化初期內源IAA、ZR、DHZR以及i PA影響顯著,荻內源生長素IAA的含量顯著高于細胞分裂素類,荻內源生長素IAA與細胞分裂素類的比值均高于陽性對照CK+。以上玉米胚芽鞘、DR5::GUS、荻和絳柳不定根分化等生物效應以及荻和絳柳不定根分化早期內源激素水平分析,說明4-BDE可能通過影響植物內源生長素、細胞分裂素水平影響植物的器官的分化和生長。Ba P對植物的影響除了影響內源激素水平外,可能還存在其它機制,仍需進一步研究證實。
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【學位授予單位】：河北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X592;Q945

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本文編號：2275552