【摘要】：農(nóng)田土壤中砷(As)污染日趨嚴(yán)重,影響到人們對(duì)農(nóng)作物的食用安全,菜心作為我國(guó)珠三角地區(qū)廣泛食用的蔬菜,在土壤污染廣泛的情況下,篩選As低累積品種菜心是確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要策略。本文以菜心(Brassica parachinensis L.)為研究對(duì)象,篩選獲取對(duì)As高、低累積各2個(gè)品種菜心,通過(guò)比較高、低累積品種菜心之間As的耐性指數(shù)、As形態(tài)轉(zhuǎn)化、抗氧化能力、葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)等生理學(xué)差異,揭示不同品種菜心高、低累積As形成的生理學(xué)機(jī)制。(1)As高、低累積品種菜心的篩選通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn),研究12種菜心在未添加As、低As(添加30 mg kg~(-1))和高As(添加60 mg kg~(-1))污染土壤中As的累積特征。在低污染處理下,所有品種菜心地上部As含量(干重)范圍為:0.13~2.26 mg kg~(-1)(最大差異為18.2倍);在高污染處理下,其范圍為:0.90~4.84 mg kg~(-1)(最大差異為6.8倍)。菜心地上部As含量與耐性指數(shù)之間呈顯著性負(fù)相關(guān)(P0.01)。結(jié)果顯示不同品種菜心地上部As含量存在顯著差異,As低累積品種菜心為HY49和JX,As高累積品種菜心為GD和NX45。(2)高、低累積品種菜心As的生理學(xué)差異采用水培實(shí)驗(yàn),研究4種品種菜心在不同As污染水平下的生物量、As形態(tài)、抗氧化物酶活性、葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)等生理特征。結(jié)果表明,在A(yíng)s脅迫下,4種菜心As含量地下部分地上部分,As高累積品種菜心氧自由基比低累積品種菜心大,葉綠素、根活力、抗氧化酶和GSH在A(yíng)s低累積品種菜心中活性大于A(yíng)s高累積品種菜心,這表明低累積品種菜心能更好的通過(guò)提高氧化物酶和非酶氧化物活性來(lái)減少As脅迫下氧脂質(zhì)過(guò)氧化對(duì)其的毒害。同時(shí)進(jìn)入菜心體內(nèi)的As被大量還原成As(III)并積累在菜心根系,這是導(dǎo)致As對(duì)菜心毒害作用加劇的原因之一。觀(guān)察葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),與對(duì)照相比,低污染處理下,4種菜心葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化不大。但是,在高污染處理下,4種菜心葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化明顯,高累積品種菜心葉肉細(xì)胞毒害更明顯,葉綠體不完整或解體,嗜鋨顆粒大量累積、淀粉粒大量減少等,而低累積品種菜心盡管葉綠體腫脹明顯,但基質(zhì)內(nèi)囊體依然保持連續(xù)性。這說(shuō)明低累積品種菜心比高累積品種菜心對(duì)As具有更高的耐受性。
【圖文】：

暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文態(tài)、化學(xué)形態(tài)以及與 As 結(jié)合的大基團(tuán)如蛋白質(zhì)等；第二，探究 As 從外部到植物體內(nèi)，砷的各個(gè)形態(tài)之間的轉(zhuǎn)化情況，即代謝機(jī)理的研究；第三，討論并解釋 As 與各種受 As 影響的生物之間的作用機(jī)理[54]。As 在植物體內(nèi)的形態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖 1-1 所示。As 被吸收后，在植物體內(nèi)形態(tài)的轉(zhuǎn)化以及 As 可能在植物的代謝和解毒過(guò)程中發(fā)生的遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程。目前關(guān)于 As 在植物體內(nèi)的遷移、轉(zhuǎn)化研究主要是針對(duì) As 的甲基化和砷酸鹽的還原。As 被植物吸收后，隨著植物體內(nèi)新陳代謝而發(fā)生一系列的甲基化和還原等作用，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成一系列含砷化合物，最后通過(guò)與多肽類(lèi)、硫醇（比如植物螯合素，，PCs）的絡(luò)合作用以及液泡區(qū)間隔離作用而減少毒害作用，從而降低 As 對(duì)植物的毒害。

圖 3-5 菜品種葉肉細(xì)胞在不同 As 濃度下的透射電鏡�；ｎ�(lèi)囊體（GT），淀粉粒（SG），質(zhì)體（P基質(zhì)類(lèi)（ST），細(xì)胞壁（CW），葉綠體（Chl）和線(xiàn)粒體（MC）Fig. 3-5 Transmission electron microscopy of mesophyll cell of four Chinese flowering cabbages in diffeAs treatment, respectively. Grana thylakoid (GT), starch grain (SG), plastoglobule (PG), stroma thylakoidcell wall (CW), chloroplast (Chl) and mitochondria (MC).3.2.9 高、低累積品種菜心非酶類(lèi)抗脅迫指示物差異從圖 3-6（a-b）中可得到，在 1 ~ 15 mg L-1As 濃度處理下，4 種菜心葉片和根部 M含量均顯著高于對(duì)照組（P ＜ 0.05），并隨著 As 濃度的增加而增多，4 個(gè)菜心品種總 M含量均逐漸增加。當(dāng) As 處理濃度為 0 mg L-1時(shí)，根 MDA 含量差異不顯著（P ＜ 0.0但當(dāng) As 處理濃度為 1、5、15 mg L-1時(shí)，與其余三個(gè)品種菜心相比，菜心 HY49 葉內(nèi) M
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X503.231

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本文編號(hào)：2643759