砷對不同基因型谷子生理生化特性的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-27 12:02
砷進(jìn)入土壤中,會(huì)經(jīng)食物鏈轉(zhuǎn)化對人類身體健康造成威脅。因此,本試驗(yàn)選用“晉谷21號(hào)(JG21)、沁黃2號(hào)(QH2)、大白谷(DB)”(Setaria italica)為試驗(yàn)材料,采用盆栽試驗(yàn)的方法,通過探究砷對谷子苗期、拔節(jié)期、成熟期生長發(fā)育、生理特性的影響及植株對As的吸收轉(zhuǎn)運(yùn),明確砷對谷子生理脅迫的臨界濃度范圍,進(jìn)而初步探究谷子耐砷機(jī)制,結(jié)果表明:(1)不同生育期,隨著As濃度的增加,DB、JG21、QH2生物量變化為:先增加后減小,當(dāng)As濃度≤10 mg·kg-1時(shí),其生物量不斷增加,促進(jìn)谷子生長;As濃度>10mg·kg-1生物量逐步降低,其臨界濃度為10 mg·kg-1。(2)不同生育期,隨著As濃度的增加,DB、JG21、QH2的葉綠素和光合參數(shù)變化為:先升高后降低。低濃度As(≤10 mg·kg-1),可以提高谷子葉綠素的合成,提高氣孔導(dǎo)度(Gs)開合的敏感性,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)CO2的增多,使得光合作用越來越強(qiáng)。隨著As濃度的增加(>10 mg·kg...
【文章來源】:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
可知,DB、JG21、QH2的葉綠素含量各不相同,在一定范圍內(nèi)其含量上升,DC圖1砷脅迫對不同基因型谷子幼苗葉綠素含量的影響
-12-由圖2可知,在0-30mg·kg-1砷處理下,DB、JG21這2個(gè)谷子品種SOD活性,先不斷升高,之后開始降低;而QH2隨著As濃度的增大,其活性呈遞減趨勢。在砷濃度為5mg·kg-1時(shí),DB、JG21的SOD活性達(dá)到最大值,比對照高出0.8%和0.2%,差異不顯著(p<0.05),這可能是砷刺激了谷子幼苗體內(nèi)解毒SOD活性的增加以抵制砷的毒害作用;在10-30mg·kg-1砷處理下,DB、JG21、QH2的SOD活性等于或者低于其對照組,均隨著濃度的增加而降低,說明當(dāng)砷濃度超過10mg·kg-1會(huì)抑制谷子SOD活性,表現(xiàn)出谷子幼苗在高濃度砷下的毒害情況,這是可能因?yàn)樯闈舛容^高時(shí),由含氧自由基轉(zhuǎn)化成的大量H2O2抑制了SOD活性,并且在3個(gè)品種的SOD活性依次為:JG21>DB>QH2。4.1.5砷對不同基因型谷子苗期POD活性的影響abcaaaaaababaabcabcababcba500510520530540550560570580590600DBJG21QH2SOD活性/(u·g-1FW·h-1)SODactivity/(u·g-1FW·h-1)谷子品種MilletcultivarsCK510152030圖2砷脅迫對不同基因型谷子苗期SOD活性的影響Fig.2EffectofarsenicstressonSODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings圖3砷脅迫對不同基因型谷子苗期POD活性的影響Fig.3EffectofarsenicstressonPODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings
%,說明在此時(shí)植物自身的去除活性氧的過程加強(qiáng);砷濃度為10mg·kg-1時(shí),3個(gè)谷子品種的POD活性開始呈現(xiàn)下降趨勢,其中DB、JG21雖開始呈現(xiàn)下降趨勢但仍高于對照;當(dāng)砷濃度達(dá)到10mg·kg-1或更高時(shí)均開始減小,DB、JG21、QH2的POD活性均受到抑制,且濃度越高,抑制越強(qiáng);砷濃度為30mg·kg-1時(shí),DB、JG21、QH2這3個(gè)谷子品種POD活性最小,但仍高于對照,但差異不顯著(p<0.05)。總體來看,DB的POD活性整體上低于JG21、QH2這2個(gè)品種的POD活性。4.1.6砷對不同基因型谷子苗期CAT活性的影響由圖4可知,在0-30mg·kg-1砷處理下,DB、JG21、QH2這3個(gè)谷子品種CAT活性對砷脅迫的響應(yīng)具有相似的變化。在As濃度為5mg·kg-1時(shí),DB、JG21、QH2的POD活性在所有處理中達(dá)到了最高值,其中DB、JG21與對照相比均高于64.47%、44.28%、24.82%,但QH2差異不顯著(p<0.05);當(dāng)砷濃度為10mg·kg-1時(shí),DB、JG21、QH2這3個(gè)谷子品種CAT活性總體呈下降趨勢,但仍顯著高于對照;當(dāng)砷濃度為15mg·kg-1時(shí),總體呈下降趨勢,其中DB和JG21高于對照,而QH2低于對照;當(dāng)砷濃度為20mg·kg-1時(shí),DB、JG21的CAT活性略高于砷濃度為15mg·kg-1時(shí),但與砷濃度為5mg·kg-1時(shí)相比仍呈下降趨勢;砷濃度為30mg·kg-1時(shí),DB和QH2在所有處理中達(dá)到最低值。總體來看,QH2的CAT活性明顯高于DB、JG21的CAT活性,說明QH2能更好的保持圖4砷脅迫對不同基因型谷子苗期CAT活性的影響Fig.4EffectofarsenicstressonCATactivityofdifferentgenotypesofmillet
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]As對谷子萌發(fā)、幼苗生長及抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J]. 王春梅,閆雙堆,卜玉山,劉利軍,張乃于. 水土保持學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]砷在農(nóng)作物中的累積及其耐受機(jī)制研究綜述[J]. 陳國梁,馮濤,陳章,李志賢,陳遠(yuǎn)其. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]鎘脅迫對荻生長、鎘富集和土壤酶活性的影響[J]. 鄭黎明,張杰,楊紅飛,李全發(fā),袁靜. 水土保持學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]廣西土壤和沉積物砷含量及污染分布特征[J]. 宋波,劉暢,陳同斌. 自然資源學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]硒對砷脅迫下小白菜生理特性及砷吸收的影響[J]. 趙秀峰,張強(qiáng),程濱,霍曉蘭. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]砷對西瓜和哈密瓜種子萌發(fā)及其幼苗生長的影響[J]. 于波,臧淑艷,房志浩. 沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]砷脅迫對黃瓜種子萌發(fā)與苗期生長的影響[J]. 鞏健. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[8]細(xì)葉美女櫻(Verbena Tenera Spreng)對鎘的耐性和富集特征研究[J]. 賈永霞,李弦,羅弦,蒲玉琳,李云,張世熔. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]國內(nèi)外土壤砷污染及其修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 紀(jì)冬麗,孟凡生,薛浩,郭金輝,王業(yè)耀,楊琦. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]砷脅迫對紫茉莉生理生化特性的影響[J]. 徐玲玲,李婭迪,馮旭東,張凱凱,關(guān)萍. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]玉米對砷污染的生理生態(tài)響應(yīng)[D]. 劉華琳.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[2]冬小麥、油菜對砷污染反應(yīng)的比較研究[D]. 劉全吉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]蕹菜和紫竹梅對廢水中鈾及伴生重金屬的富集能力研究[D]. 羅藍(lán).西南科技大學(xué) 2018
[2]桉樹對砷的生理響應(yīng)和解毒機(jī)制研究[D]. 蒙敏.廣西大學(xué) 2017
[3]不同品種玉米對砷脅迫的生理反應(yīng)特性研究[D]. 夏新迪.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]不同品種小麥幼苗耐砷性差異及砷脅迫下抗氧化系統(tǒng)的變化[D]. 朱順.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]兩個(gè)水稻品種對旱改水和砷脅迫響應(yīng)的研究[D]. 閆加力.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[6]鉻、銅脅迫對2種玉簪生長及生理特性的影響[D]. 顧艾博.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[7]砷脅迫下3種水生植物砷形態(tài)的變化及影響因素[D]. 馬麗.昆明理工大學(xué) 2013
[8]砷脅迫對水培條件下三個(gè)楊樹材料生理特性及體內(nèi)砷積累的影響[D]. 徐瑩.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[9]利用AFLP技術(shù)對谷子抗銹基因進(jìn)行分子標(biāo)記[D]. 潘文嘉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[10]蕓薹屬植物對砷脅迫的反應(yīng)及其機(jī)理研究[D]. 宋俊英.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3252809
【文章來源】:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
可知,DB、JG21、QH2的葉綠素含量各不相同,在一定范圍內(nèi)其含量上升,DC圖1砷脅迫對不同基因型谷子幼苗葉綠素含量的影響
-12-由圖2可知,在0-30mg·kg-1砷處理下,DB、JG21這2個(gè)谷子品種SOD活性,先不斷升高,之后開始降低;而QH2隨著As濃度的增大,其活性呈遞減趨勢。在砷濃度為5mg·kg-1時(shí),DB、JG21的SOD活性達(dá)到最大值,比對照高出0.8%和0.2%,差異不顯著(p<0.05),這可能是砷刺激了谷子幼苗體內(nèi)解毒SOD活性的增加以抵制砷的毒害作用;在10-30mg·kg-1砷處理下,DB、JG21、QH2的SOD活性等于或者低于其對照組,均隨著濃度的增加而降低,說明當(dāng)砷濃度超過10mg·kg-1會(huì)抑制谷子SOD活性,表現(xiàn)出谷子幼苗在高濃度砷下的毒害情況,這是可能因?yàn)樯闈舛容^高時(shí),由含氧自由基轉(zhuǎn)化成的大量H2O2抑制了SOD活性,并且在3個(gè)品種的SOD活性依次為:JG21>DB>QH2。4.1.5砷對不同基因型谷子苗期POD活性的影響abcaaaaaababaabcabcababcba500510520530540550560570580590600DBJG21QH2SOD活性/(u·g-1FW·h-1)SODactivity/(u·g-1FW·h-1)谷子品種MilletcultivarsCK510152030圖2砷脅迫對不同基因型谷子苗期SOD活性的影響Fig.2EffectofarsenicstressonSODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings圖3砷脅迫對不同基因型谷子苗期POD活性的影響Fig.3EffectofarsenicstressonPODactivityofdifferentgenotypesofmilletseedlings
%,說明在此時(shí)植物自身的去除活性氧的過程加強(qiáng);砷濃度為10mg·kg-1時(shí),3個(gè)谷子品種的POD活性開始呈現(xiàn)下降趨勢,其中DB、JG21雖開始呈現(xiàn)下降趨勢但仍高于對照;當(dāng)砷濃度達(dá)到10mg·kg-1或更高時(shí)均開始減小,DB、JG21、QH2的POD活性均受到抑制,且濃度越高,抑制越強(qiáng);砷濃度為30mg·kg-1時(shí),DB、JG21、QH2這3個(gè)谷子品種POD活性最小,但仍高于對照,但差異不顯著(p<0.05)。總體來看,DB的POD活性整體上低于JG21、QH2這2個(gè)品種的POD活性。4.1.6砷對不同基因型谷子苗期CAT活性的影響由圖4可知,在0-30mg·kg-1砷處理下,DB、JG21、QH2這3個(gè)谷子品種CAT活性對砷脅迫的響應(yīng)具有相似的變化。在As濃度為5mg·kg-1時(shí),DB、JG21、QH2的POD活性在所有處理中達(dá)到了最高值,其中DB、JG21與對照相比均高于64.47%、44.28%、24.82%,但QH2差異不顯著(p<0.05);當(dāng)砷濃度為10mg·kg-1時(shí),DB、JG21、QH2這3個(gè)谷子品種CAT活性總體呈下降趨勢,但仍顯著高于對照;當(dāng)砷濃度為15mg·kg-1時(shí),總體呈下降趨勢,其中DB和JG21高于對照,而QH2低于對照;當(dāng)砷濃度為20mg·kg-1時(shí),DB、JG21的CAT活性略高于砷濃度為15mg·kg-1時(shí),但與砷濃度為5mg·kg-1時(shí)相比仍呈下降趨勢;砷濃度為30mg·kg-1時(shí),DB和QH2在所有處理中達(dá)到最低值。總體來看,QH2的CAT活性明顯高于DB、JG21的CAT活性,說明QH2能更好的保持圖4砷脅迫對不同基因型谷子苗期CAT活性的影響Fig.4EffectofarsenicstressonCATactivityofdifferentgenotypesofmillet
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]As對谷子萌發(fā)、幼苗生長及抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J]. 王春梅,閆雙堆,卜玉山,劉利軍,張乃于. 水土保持學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]砷在農(nóng)作物中的累積及其耐受機(jī)制研究綜述[J]. 陳國梁,馮濤,陳章,李志賢,陳遠(yuǎn)其. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]鎘脅迫對荻生長、鎘富集和土壤酶活性的影響[J]. 鄭黎明,張杰,楊紅飛,李全發(fā),袁靜. 水土保持學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]廣西土壤和沉積物砷含量及污染分布特征[J]. 宋波,劉暢,陳同斌. 自然資源學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]硒對砷脅迫下小白菜生理特性及砷吸收的影響[J]. 趙秀峰,張強(qiáng),程濱,霍曉蘭. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]砷對西瓜和哈密瓜種子萌發(fā)及其幼苗生長的影響[J]. 于波,臧淑艷,房志浩. 沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]砷脅迫對黃瓜種子萌發(fā)與苗期生長的影響[J]. 鞏健. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[8]細(xì)葉美女櫻(Verbena Tenera Spreng)對鎘的耐性和富集特征研究[J]. 賈永霞,李弦,羅弦,蒲玉琳,李云,張世熔. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]國內(nèi)外土壤砷污染及其修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 紀(jì)冬麗,孟凡生,薛浩,郭金輝,王業(yè)耀,楊琦. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]砷脅迫對紫茉莉生理生化特性的影響[J]. 徐玲玲,李婭迪,馮旭東,張凱凱,關(guān)萍. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]玉米對砷污染的生理生態(tài)響應(yīng)[D]. 劉華琳.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[2]冬小麥、油菜對砷污染反應(yīng)的比較研究[D]. 劉全吉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]蕹菜和紫竹梅對廢水中鈾及伴生重金屬的富集能力研究[D]. 羅藍(lán).西南科技大學(xué) 2018
[2]桉樹對砷的生理響應(yīng)和解毒機(jī)制研究[D]. 蒙敏.廣西大學(xué) 2017
[3]不同品種玉米對砷脅迫的生理反應(yīng)特性研究[D]. 夏新迪.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]不同品種小麥幼苗耐砷性差異及砷脅迫下抗氧化系統(tǒng)的變化[D]. 朱順.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]兩個(gè)水稻品種對旱改水和砷脅迫響應(yīng)的研究[D]. 閆加力.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[6]鉻、銅脅迫對2種玉簪生長及生理特性的影響[D]. 顧艾博.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[7]砷脅迫下3種水生植物砷形態(tài)的變化及影響因素[D]. 馬麗.昆明理工大學(xué) 2013
[8]砷脅迫對水培條件下三個(gè)楊樹材料生理特性及體內(nèi)砷積累的影響[D]. 徐瑩.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[9]利用AFLP技術(shù)對谷子抗銹基因進(jìn)行分子標(biāo)記[D]. 潘文嘉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[10]蕓薹屬植物對砷脅迫的反應(yīng)及其機(jī)理研究[D]. 宋俊英.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3252809
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