發(fā)布時間：2018-10-24 07:59

【摘要】：隨著近年來重金屬污染事件的頻繁曝光,土壤重金屬污染已經(jīng)引起社會的廣泛關(guān)注。重金屬污染,尤其是鎘污染的治理已刻不容緩。在此背景下,鎘污染土壤修復技術(shù)的研究和開發(fā),已成為該領(lǐng)域下的熱點和焦點。植物修復技術(shù)是一種新型、經(jīng)濟和綠色的修復技術(shù),近年來在土壤污染修復的應用中得到重視。植物修復過程中的修復效率受到自身對重金屬耐受閾值的限制,當重金屬脅迫超過這個閾值,修復植物的生長受到抑制,修復效率受到顯著影響。本實驗采用外源施加一氧化氮(硝普鈉)的方法,研究外源一氧化氮對鎘脅迫緩解效應及其作用機制。通過對植物生理響應、鎘吸收體系、抗氧化體系、S-亞硝基化體系以及氮代謝體系的綜合研究,調(diào)查一氧化氮對植物生長代謝產(chǎn)生的影響;甄別外源一氧化氮參與的反應類別、作用底物;分析鎘引起氧化脅迫下S-亞硝基化與抗氧化體系的內(nèi)在聯(lián)系。本研究主要結(jié)論如下:(1)外源一氧化氮作用下,鎘對植物生長抑制的作用得到顯著緩解。在外源一氧化氮的作用下,苧麻生長量、株高明顯增長,葉綠素以及可溶性蛋白含量得到顯著提高。但這種作用存在著一定的濃度效應。較低濃度處理時具有良好的處理效果,而高濃度處理的緩解作用并不明顯。此外,外源一氧化氮一定程度擴大了植物對營養(yǎng)液中鎘離子的吸收,并提高了苧麻向上轉(zhuǎn)運Cd離子的能力,增加了Cd2+在苧麻地上部分的積累。這一效果同樣與外源一氧化氮濃度有關(guān)。(2)外源一氧化氮提高了苧麻抵抗氧化脅迫的能力,抑制了活性氧自由基(ROS)的過量積累。提升了包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)等酶促反應以及抗壞血酸—谷胱甘肽循環(huán)效率。通過對比硝普鈉主要代謝產(chǎn)物,鑒別出外源NO對植物抗氧化體系影響的主要來自于釋放一氧化氮分子(NO)。此外,外源NO對抗氧化體系的處理效果隨時間而產(chǎn)生變化,在短期(24h)和長期(72h)內(nèi)均出現(xiàn)不同程度的緩解效果。說明外源NO可能存在與較為直接的的短期作用以及與植物代謝相協(xié)調(diào)的長期作用。(3)外源NO對細胞內(nèi)NO、S-亞硝基硫醇均有正相關(guān)的濃度劑量效應。谷胱甘肽還原酶(GSNOR)作為調(diào)節(jié)細胞內(nèi)S-亞硝基反應的重要的酶,也參與了調(diào)節(jié)外源NO引起的S-亞硝基反應,但同時其活性也受到其催化反應底物S-亞硝基谷胱甘肽(GSNO)含量的調(diào)控。此外,本實驗驗證了S-亞硝基化與植物抗氧化體系之間的聯(lián)系。通過施加GSNOR及其抑制劑來調(diào)節(jié)體內(nèi)S-亞硝基水平,發(fā)現(xiàn)S-亞硝基化變化與體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的效率呈現(xiàn)兩相的效果。在較低濃度SNP處理下(低S-亞硝基水平),提升S-亞硝基化有助于刺激的合成谷胱甘肽(GSH),以及對抗氧化酶酶活性的緩解,從而提高抗氧化系統(tǒng)效率。而對于高濃度的SNP處理(高S-亞硝基水平),這一結(jié)果恰好相反。綜上,外源NO可以顯著緩解鎘對植物造成的生長抑制,提高植物自身抗氧化系統(tǒng)的效率,為優(yōu)化植物修復技術(shù)提供了新的解決途徑。此外本實驗驗證了S-亞硝基化是外源NO的緩解作用重要方式之一,為研究植物對鎘耐性機制提供了創(chuàng)新思路。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X173;X53

【參考文獻】

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本文編號：2290795