鉛（Pb）是最具毒性的重金屬持久性污染物之一。鉛污染已成為世界范圍內(nèi)廣泛關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。土壤鉛污染會(huì)嚴(yán)重影響植物（作物）種子的萌發(fā)、生長(zhǎng)發(fā)育及結(jié)實(shí)等過(guò)程,進(jìn)入食物鏈會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷人的神經(jīng)、免疫及生殖系統(tǒng),且具有累積性。土壤重金屬包括鉛污染的植物修復(fù)被認(rèn)為是廉價(jià)且最具潛力的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)�，F(xiàn)有公認(rèn)的重金屬富集植物普遍存在生物量小、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)等特點(diǎn),篩選和創(chuàng)制耐受Pb污染的富集植物并解析其內(nèi)在的富集和耐受機(jī)制具有重要的實(shí)踐和理論價(jià)值。 前期對(duì)多種植物鉛耐受性篩選評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn),苦蕎屬于高耐鉛的植物�？嗍w具有地域適應(yīng)性強(qiáng),生育期短、生物量豐富等特點(diǎn),是潛在可用于鉛污染修復(fù)的植物。目前尚未有苦蕎Pb耐受性及富集的系統(tǒng)研究報(bào)道,對(duì)其響應(yīng)鉛脅迫的代謝途徑及基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制尚待揭示。本研究以苦蕎“九江苦蕎”為材料,在利用透射電鏡比較Pb在苦蕎不同組織定位及重金屬含量測(cè)定的基礎(chǔ)上,采用Illumina測(cè)序技術(shù)分析鉛脅迫苦蕎葉片的高質(zhì)量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),鑒定與鉛耐受機(jī)制相關(guān)的關(guān)鍵基因和途徑,并利用重金屬耐受缺陷的酵母中的過(guò)表達(dá)以及擬南芥突變體中基因的過(guò)表達(dá)驗(yàn)證基因的功能,旨在為植物修復(fù)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖2-1不同濃度鉛脅迫處理對(duì)苦蕎生長(zhǎng)的影響

土壤中有效濃度的鉛首先通過(guò)根系進(jìn)入植物體內(nèi)不同的組織部位,繼而影響植物的生長(zhǎng)狀態(tài),主要癥狀有生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、葉片顏色加重(深綠色)或者枯萎變黃,最終導(dǎo)致植株提前死亡。我們通過(guò)不同濃度(0、1000、2000、5000和10000mg/kg)的Pb(NO3)2對(duì)生長(zhǎng)約15d的幼苗....

圖2-2鉛脅迫處理下苦蕎不同組織中超微結(jié)構(gòu)

這表明,在鉛處理下,土壤中的鉛離子被運(yùn)輸至根系的細(xì)胞間隙,未能跨過(guò)細(xì)胞壁和膜過(guò)入到根系的細(xì)胞內(nèi);然后通過(guò)莖被運(yùn)送至苦蕎的葉片中。鉛進(jìn)入到葉片組織,被跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)部,最終存儲(chǔ)于葉片細(xì)胞的液泡中。2.3.3鉛在苦蕎不同組織中含量

圖2-3不同濃度鉛脅迫下苦蕎各組織鮮重和鉛含量

待苦蕎植株成熟(種子灌漿飽滿),收集不同濃度處理下的各組織部位,進(jìn)行鮮重的測(cè)量,記錄數(shù)據(jù);并對(duì)烘干后的樣品進(jìn)行鉛含量的測(cè)定(由于種子中未測(cè)到鉛含量,因此數(shù)據(jù)未列出,在本試驗(yàn)中不作比較)。與對(duì)照組相比,鉛處理下的苦蕎植株葉片鮮重隨著鉛濃度的增加而逐漸減少;莖的鮮重減少程度對(duì)比葉片較....

圖2-4不同濃度鉛處理下苦蕎葉片中脯氨酸、MDA、GSH含量和SOD和CAT活力A:脯氨酸含量;B:MDA含量;C:GSH含量;D:SOD活力;E:CAT活力;每組三個(gè)生物學(xué)重復(fù),數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(P<0.05)。

可溶性糖和可溶性蛋白是植物體內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)的重要物質(zhì),同時(shí)也為植物的代謝提供了營(yíng)養(yǎng)和能量的來(lái)源。如圖2-5所示,隨著鉛脅處理濃度的增加,葉片中的可溶性糖和可溶性蛋白的含量均有不同程度的增加。鉛處理濃度在1000mg/kg時(shí),可溶性糖和蛋白的含量顯著升高;鉛處理濃度增加一倍至200....

本文編號(hào)：4029874