【摘要】：鎘(Cd)是有毒的重金屬,是造成污染的主要來源之一。在植物中非常容易被吸收和積累,鎘的積累會影響植物對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收、抑制植物光合作用和生長等,嚴(yán)重時導(dǎo)致植物死亡。氫氣(H_2)在自然界中是無色無味的雙原子氣體。最近的研究結(jié)果表明,氫氣能促進(jìn)植物不定根發(fā)生。然而,氫氣在鎘脅迫下對不定根的發(fā)生是否起到積極的作用不得而知。為了闡述氫氣在鎘毒害中的作用,本文探討了氫氣在鎘毒害下對黃瓜(Cucumis sativus L.)不定根發(fā)生過程中的作用機(jī)制。1、與對照(蒸餾水處理)相比,鎘脅迫顯著減少了黃瓜不定根根數(shù)。鎘脅迫下富氫水(HRW)處理顯著增加了不定根根數(shù),其中50%HRW處理的效應(yīng)最佳。2、相比于對照,鎘脅迫下丙二醛(MDA)、相對電導(dǎo)率的含量及脂氧合酶(LOX)的活性顯著升高。鎘脅迫下富氫水處理顯著降低了丙二醛、相對電導(dǎo)率的含量及脂氧合酶的活性�？梢�,H_2可以緩解由鎘脅迫誘導(dǎo)的細(xì)胞膜脂過氧化,保持了膜的穩(wěn)定,從而促進(jìn)不定根的發(fā)生。3、相比于對照,鎘脅迫下活性氧(O_2~-和H_2O_2)含量顯著提高。但鎘脅迫下富氫水處理顯著降低了活性氧的含量。同時,通過DAB和NBT化學(xué)組織染色進(jìn)一步說明,H_2可以緩解鎘引起的活性氧的傷害。4、與對照相比,鎘脅迫下滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)顯著下降。相比于鎘處理下,鎘脅迫下富氫水處理中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量顯著增加。說明H_2可以通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量來緩解鎘對外植體的傷害,從而促進(jìn)不定根的發(fā)生。5、與對照相比,鎘脅迫顯著降低了生根相關(guān)酶(POD、PPO、IAAO)活性,但鎘脅迫下富氫水處理中生根相關(guān)酶活性有了顯著的增加。說明H_2可以通過調(diào)控生根相關(guān)酶活性來緩解鎘傷害,促進(jìn)外植體不定根的發(fā)生。6、抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng)(AsA-GSH)是植物體內(nèi)清除自由基的重要途徑。相比于對照,鎘脅迫下抗壞血酸(AsA)和還原型谷胱甘肽(GSH)的含量顯著下降,而相比于鎘處理,鎘脅迫下富氫水處理顯著增加了AsA和GSH的含量。同時也顯著提高了AsA/DHA,GSH/GSSH的比值。這表明H_2增加了黃瓜外植體抗氧化能力,提高了還原型抗氧化物質(zhì)的含量。同時,相比鎘處理,鎘脅迫下富氫水處理中抗壞血酸過氧化物酶(APX),單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR),脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)及谷胱甘肽還原酶(GR)在mRNA水平上的基因表達(dá)量與對應(yīng)酶活性均有所增加。這些數(shù)據(jù)證明氫氣對不定根鎘脅迫的緩解是通過調(diào)節(jié)AsA-GSH循環(huán)來實(shí)現(xiàn)的。綜上所述,H_2主要通過增強(qiáng)抗氧化防御能力來提高外植體對鎘的抗性,從而促進(jìn)了外植體不定根的發(fā)生。
【圖文】：

物亞細(xì)胞組分中的 Cd。生物炭和殼聚糖的應(yīng)用通過改變土壤中 Cd 的形態(tài)來控制植物中 Cd 濃度[91]。10％生物炭也有類似的作用。1.4 本試驗(yàn)的目的與意義鎘是有毒的重金屬。因?yàn)殒k具有較高的水溶性和流動性，通過食物鏈極易進(jìn)入動物和人體內(nèi)，，對人類的健康造成巨大的威脅。因此，研究如何緩解鎘脅迫對植物的毒害具有非常重要的實(shí)踐意義。最近的研究表明，氫氣可能作為氣體信號分子緩解各種脅迫對植物體造成的氧化損傷。但是，氫氣緩解鎘脅迫下對黃瓜不定根的發(fā)生作用機(jī)制尚不清楚，掌握不定根發(fā)生的生根機(jī)制是提高植物生根效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本研究初步研究了氫氣對鎘脅迫下黃瓜不定根發(fā)生的影響。旨在尋求解決黃瓜不定根發(fā)生過程中鎘毒害的最佳途徑。1.5 技術(shù)路線圖

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士學(xué)位論文第三章 結(jié)果與分析氣對鎘脅迫下黃瓜不定根發(fā)生的影響同濃度的 Cd(NO3)2對黃瓜不定根發(fā)生的影響圖 3-1 可知，與對照相比，在不同濃度的 Cd(NO3)2處理下，都不了不定根的發(fā)生。0.25 μM、0.5 μM 處理的根數(shù)較對照分別下降1 μM Cd(NO3)2處理下根數(shù)減少為對照的 51.5%，2 μM 和 4 μM 處照分別下降 78.7%和 91.4%。最后，選 1 μM Cd(NO3)2作為后續(xù)試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S642.2

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本文編號：2688079