本文關(guān)鍵詞：鋅對(duì)鉛脅迫下小麥生理特性的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東師范大學(xué)》 2010年

鋅對(duì)鉛脅迫下小麥生理特性的影響

王培  

【摘要】： Pb是目前全世界排放量最多的重金屬,屬有毒物質(zhì),影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育,危害人類健康,歐盟將其列入灰色元素禁止向環(huán)境中排放。鋅屬于營(yíng)養(yǎng)元素,參與植物體內(nèi)生長(zhǎng)代謝,促進(jìn)人體器官組織發(fā)育,是生物的必需元素。在同一生物系統(tǒng)中重金屬Pb、Zn之間可能會(huì)發(fā)生交互作用。本實(shí)驗(yàn)選用我國(guó)主要糧食高產(chǎn)作物小麥為研究對(duì)象,研究了鋅對(duì)小麥生理特性的影響,以及鉛脅迫下加入鋅后對(duì)小麥各個(gè)生理指標(biāo)的影響,以探索鋅在鉛脅迫下植物生長(zhǎng)過(guò)程中,是具有緩解還是加劇中毒作用。 本文主要研究結(jié)果如下: 1鋅對(duì)小麥生理特性的影響 1.1鋅對(duì)小麥萌發(fā)和早期生長(zhǎng)發(fā)育的影響 當(dāng)Zn2+為20mg/L、50mg/L時(shí),促進(jìn)小麥生長(zhǎng),當(dāng)Zn2+≥100mg/L時(shí),抑制小麥生長(zhǎng)。與對(duì)照相比,20mg/L、50mg/L低濃度Zn2+處理提高了小麥萌發(fā)率、凈光合速率,促進(jìn)葉綠素合成以及生物量的積累。100mg/L時(shí)對(duì)小麥幼苗初期生長(zhǎng)發(fā)育短期內(nèi)有促進(jìn)作用,但是隨著培養(yǎng)時(shí)間加長(zhǎng),逐漸表現(xiàn)出抑制作用。從100mg/L Zn2+處理開始,小麥生長(zhǎng)明顯受到抑制,濃度越高,抑制效應(yīng)越明顯,表現(xiàn)為:萌發(fā)率顯著降低、凈光合速率下降、葉綠素合成受阻、生物量降低、丙二醛含量增加、細(xì)胞膜透性增大。 1.2鋅對(duì)小麥抗氧化酶活性的影響 小麥葉片細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶(SOD、CAT、POD)的變化不一致,POD在Zn2+脅迫下被激活的程度最大,隨著Zn2+濃度上升而升高;SOD、CAT在Zn2+低濃度下被激活,高濃度受抑制,但變化幅度較小,其中SOD在Zn2+濃度為50mg/L時(shí)活性達(dá)到最高,CAT活性在Zn2+濃度為400mg/L時(shí)最高。這說(shuō)明在鋅脅迫下小麥活性氧清除系統(tǒng)中,POD是關(guān)鍵的抗氧化酶,在小麥對(duì)鋅的耐性中起重要作用。 2鋅對(duì)鉛脅迫下小麥生理特性的影響 2.1鋅對(duì)鉛脅迫下小麥早期生長(zhǎng)發(fā)育的影響 50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L Pb2+處理,與對(duì)照相比,增加了小麥的葉綠素含量和生物量,提高了凈光合速率,以200mg/L為轉(zhuǎn)折點(diǎn),從200mg/L開始,葉綠素含量、凈光合速率、生物量下降,但400mg/L處理仍高于對(duì)照。丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率隨著Pb2+濃度升高呈上升趨勢(shì);加入Zn2+后,在Pb2+ 50mg/L條件下,促進(jìn)了葉綠素的合成、提高了凈光合速率和生物量,而在100mg/L≤Pb2+≤400mg/L時(shí),Zn2+明顯抑制了Pb2+對(duì)小麥生長(zhǎng)的刺激作用,當(dāng)Pb2+處于800mg/L、1200mg/L高濃度時(shí),葉綠素合成、凈光合速率、生物量顯著下降,Zn2+與Pb2+協(xié)同抑制小麥的生長(zhǎng)發(fā)育。在Pb2+低濃度下,加入Zn2+增加了丙二醛和相對(duì)電導(dǎo)率,但無(wú)顯著影響,隨著Pb2+濃度增大,差異逐漸顯著。2.2鋅對(duì)鉛脅迫下小麥抗氧化酶活性的影響 單鉛處理下,SOD活性隨著濃度升高呈現(xiàn)先上升后下降的現(xiàn)象,當(dāng)50mg/L≤Pb2+≤400mg/L時(shí),SOD活性均高于對(duì)照,在100mg/L時(shí)達(dá)到最大值,而在800mg/L、1200mg/L高濃度鉛處理下,SOD活性急劇下降;POD和CAT活性隨著鉛濃度升高呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)。其中POD活性激活程度顯著,CAT活性則呈緩慢上升趨勢(shì)。 加入Zn2+后,SOD活性隨著鉛濃度升高同樣呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),當(dāng)50mg/L≤Pb2+≤200mg/L時(shí),SOD活性高于對(duì)照,從400mg/L開始,活性逐漸下降,與單鉛處理相比,鋅的加入在總體上抑制了Pb2+脅迫下SOD的活性;加Zn2+后,POD活性隨著鉛濃度升高而增強(qiáng),與單鉛處理對(duì)比,鋅的加入刺激了鉛脅迫下過(guò)氧化物酶的活性,其中,在低濃度Pb2+條件下,小麥葉片中POD的活性增強(qiáng)效果明顯,但隨著Pb2+濃度升高,Zn2+的激活效應(yīng)降低,但仍然高于單鉛處理組的POD活性;Zn2+的加入使CAT活性隨著Pb2+濃度的升高先升高后降低,與單Pb2+處理的變化趨勢(shì)不一致:當(dāng)Pb2+≤800mg/L時(shí),除了400mg/L處理中CAT活性顯著升高,其余葉片的CAT活性只是略微升高,而當(dāng)Zn2+與1200mg/L高濃度Pb2+結(jié)合時(shí),顯著降低了CAT活性。與單鉛相比,當(dāng)Pb2+≤800mg/L時(shí),施加鋅使葉片的CAT活性略微升高,除了400mg/L,其余差異不明顯。而1200mg/L鉛處理加入鋅后,與單鉛處理相比,顯著降低了CAT的活性。總之,添加鋅抑制了鉛脅迫下小麥SOD的活性,但增強(qiáng)了POD、CAT的活性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：S512.1
【目錄】：

摘要5-7

Abstract7-10

第一部分 文獻(xiàn)綜述10-20

1 鉛的化學(xué)特性以及環(huán)境生物學(xué)效應(yīng)11-13

2 鋅的化學(xué)特性以及環(huán)境生物學(xué)效應(yīng)13-14

3 植物對(duì)重金屬Pb、Zn 的防御機(jī)制14-16

4 酶促抗氧化系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-18

5 光合作用指標(biāo)簡(jiǎn)介18-19

6 研究意義19-20

第二部分 鋅對(duì)小麥生理特性的影響20-37

1 實(shí)驗(yàn)材料與處理20

2 實(shí)驗(yàn)方法20-22

3 結(jié)果與分析22-34

4 討論34-37

第三部分 鋅對(duì)鉛脅迫下小麥生理特性的影響37-57

1 實(shí)驗(yàn)材料與處理37

2 實(shí)驗(yàn)方法37

3 結(jié)果與分析37-53

4 討論53-57

參考文獻(xiàn)57-62

致謝62-63

攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論著63

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【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 夏增祿,穆從如,孟維奇,李森照,沈瑞珍,何瑞珍;Cd、Zn、Pb及其相互作用對(duì)煙草、小麥的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1984年03期

2 李元,王煥校,吳玉樹;Cd、Fe及其復(fù)合污染對(duì)煙草葉片幾項(xiàng)生理指標(biāo)的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1992年02期

3 嚴(yán)重玲,洪業(yè)湯,林鵬,王世杰,楊先科,付舜珍,朱克勇,吳善綺;酸雨脅迫下,稀土元素對(duì)菠菜膜保護(hù)系統(tǒng)作用[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1999年04期

4 張金彪,黃維南;鎘對(duì)植物的生理生態(tài)效應(yīng)的研究進(jìn)展[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2000年03期

5 安志裝,陳同斌,雷梅,肖細(xì)元,廖曉勇;蜈蚣草耐鉛、銅、鋅毒性和修復(fù)能力的研究[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2003年12期

6 林匡飛,徐小清,金霞,倪海燕,項(xiàng)雅玲;鍺對(duì)水稻的生態(tài)毒理效應(yīng)及臨界指標(biāo)[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2005年01期

7 龍新憲;倪吾鐘;葉正錢;楊肖娥;;超積累生態(tài)型東南景天吸收鋅的特性[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2006年02期

8 段昌群,王煥校,姜漢僑;蠶豆在重金屬污染條件下數(shù)量性狀的分化研究[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1997年02期

9 嚴(yán)重玲,洪業(yè)湯,付舜珍,方重華,雷基祥,沈芹;Cd、Pb脅迫對(duì)煙草葉片中活性氧清除系統(tǒng)的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1997年05期

10 秦天才,吳玉樹,王煥校,李啟任;鎘、鉛及其相互作用對(duì)小白菜根系生理生態(tài)效應(yīng)的研究[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1998年03期

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本文編號(hào)：188090