植物對重金屬的超積累作用及其調(diào)控機(jī)制是當(dāng)今國內(nèi)外土壤修復(fù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),也是優(yōu)化重金屬污染土壤植物萃取技術(shù)的核心要素。植物根際微環(huán)境中重金屬的生物學(xué)過程是影響重金屬從土壤向植物遷移的重要限制因子,深入研究土壤環(huán)境中超積累植物根系對重金屬的吸收積累過程及其主控因子,尤其是根際微生物的重要作用,對于揭示植物超積累重金屬的關(guān)鍵機(jī)制、推動植物萃取技術(shù)在污染環(huán)境修復(fù)中的實(shí)際應(yīng)用具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。東南景天（Sedum alfredii Hance）是我國原生的鋅鎘超積累及鉛富集植物,其對多種重金屬具有很強(qiáng)的耐性和積累能力,是應(yīng)用于污染土壤綠色植物修復(fù)技術(shù)的一種良好潛在材料。然而,目前有關(guān)東南景天超積累重金屬的生理與分子機(jī)制研究多集中于超積累植物對重金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)與儲存過程,對其根土微界面重金屬的生物學(xué)過程及其在植物超積累重金屬中的作用仍知之甚少。本研究以超積累生態(tài)型與非超積累生態(tài)型東南景天作為供試材料,綜合運(yùn)用同步輻射X射線熒光（SR-XRF）、X射線吸收光譜（SR-XAS）等高通量金屬組學(xué)技術(shù),原位分析了東南景天根系微觀尺度上重金屬的遷移轉(zhuǎn)化過程,以期明確超積累植物對重金屬的根系吸收過... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
主要縮略詞表
第一部分 文獻(xiàn)綜述
    第一章 超積累植物對重金屬的吸收及根際轉(zhuǎn)化
        1.1 引言
        1.2 超積累植物對重金屬的吸收及影響因素
            1.2.1 根系生長及構(gòu)型
            1.2.2 離子相互作用
            1.2.3 根際環(huán)境
            1.2.4 重金屬形態(tài)
        1.3 超積累植物對根際重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響
            1.3.1 根際環(huán)境的酸化
            1.3.2 分泌植物螯合肽
            1.3.3 根際微生物的作用
        1.4 研究展望
    第二章 超積累植物根際微生物與重金屬的相互作用機(jī)制
        2.1 引言
        2.2 根際微生物在植物修復(fù)重金屬污染土壤中的作用機(jī)制
            2.2.1 根際微生物對重金屬的溶解
            2.2.2 微生物對重金屬的固定
            2.2.3 根際微生物對植物的促生機(jī)制
        2.3 重金屬對根際微生物的影響
            2.3.1 重金屬對土壤微生物的毒性機(jī)制
            2.3.2 重金屬對微生物群落多樣性和組成的影響
        2.4 超積累植物根際微生物群落的研究方法及進(jìn)展
        2.5 研究展望
    第三章 研究目的、內(nèi)容與技術(shù)路線
        3.1 研究目的及意義
        3.2 研究內(nèi)容
        3.3 技術(shù)路線
第二部分 試驗(yàn)研究
    研究Ⅰ 超積累植物東南景天根系對重金屬鎘/鉛的吸收積累特征
        第四章 東南景天根系對鎘的吸收和積累特征
            4.1 引言
            4.2 材料與方法
                4.2.1 植物預(yù)培養(yǎng)
                4.2.2 根系鎘及相關(guān)元素的μ-XRF分布
                4.2.3 根、莖、葉橫切面中鎘及相關(guān)元素的μ-XRF分布
                4.2.4 XAS樣品制備
                4.2.5 根系鎘形態(tài)的XAS測定
            4.3 結(jié)果與分析
                4.3.1 根尖鎘的分布及與其它元素的相關(guān)性
                4.3.2 鎘在根尖不同部位的含量
                4.3.3 側(cè)根對重金屬的吸收
                4.3.4 根橫切面中鎘及其它元素的分布特征
                4.3.5 根系中鎘的結(jié)合形態(tài)
            4.4 討論
        第五章 東南景天根系對鉛的吸收和積累特征
            5.1 引言
            5.2 材料與方法
                5.2.1 植物預(yù)培養(yǎng)及處理
                5.2.2 植物鉛含量測定
                5.2.3 根系鉛及相關(guān)元素的μ-XRF分布
                5.2.4 根、莖橫切面中鉛及相關(guān)元素的μ-XRF分布
                5.2.5 XAS樣品制備
                5.2.6 根系鉛形態(tài)的XAS測定
            5.3 結(jié)果與分析
                5.3.1 根系和地上部鉛的分配特點(diǎn)
                5.3.2 鉛在根系的分布及與其它元素的相關(guān)性
                5.3.3 鉛在根尖不同部位的含量
                5.3.4 根橫切面中鉛及其它元素的分布特征
                5.3.5 根系中鉛的賦存形態(tài)
                5.3.6 根系中鉛賦存形態(tài)的微區(qū)變化
            5.4 討論
    研究Ⅱ 超積累植物東南景天根際細(xì)菌群落與重金屬鎘/鉛的相互作用
        第六章 鎘污染土壤中東南景天根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征
            6.1 引言
            6.2 材料與方法
                6.2.1 植物與土壤材料準(zhǔn)備
                6.2.2 盆栽試驗(yàn)
                6.2.3 土壤采集,植物收獲和元素測定
                6.2.4 DNA提取,細(xì)菌16S擴(kuò)增和MiSeq測序
                6.2.5 16S測序數(shù)據(jù)分析和處理
            6.3 結(jié)果與分析
                6.3.1 植物生長與鎘提取
                6.3.2 細(xì)菌群落α-多樣性
                6.3.3 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
                6.3.4 超積累東南景天根際特異細(xì)菌群落組成
                6.3.5 關(guān)鍵細(xì)菌與土壤鎘污染水平、植物生長和鎘積累的相關(guān)性
            6.4 討論
        第七章 鉛污染土壤中東南景天根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征
            7.1 引言
            7.2 材料與方法
                7.2.1 植物與土壤材料準(zhǔn)備
                7.2.2 盆栽試驗(yàn)
                7.2.3 土壤采集,植物收獲和元素測定
                7.2.4 DNA提取,細(xì)菌16S擴(kuò)增和MiSeq測序
                7.2.5 16S測序數(shù)據(jù)分析和處理
            7.3 結(jié)果與分析
                7.3.1 植物生長與鉛提取
                7.3.2 細(xì)菌群落α-多樣性
                7.3.3 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
                7.3.4 超積累東南景天根際特異細(xì)菌群落組成
            7.4 討論
    研究Ⅲ 復(fù)合重金屬污染土壤中超積累植物東南景天根際微環(huán)境特征
        第八章 鎘鉛等金屬復(fù)合污染土壤中東南景天根際微環(huán)境特征
            8.1 引言
            8.2 材料與方法
                8.2.1 土壤、植物材料準(zhǔn)備和盆栽試驗(yàn)
                8.2.2 土壤采集、植物收獲和土壤性質(zhì)測定
                8.2.3 根系μ-XRF樣品制備及分析
                8.2.4 DNA提取,細(xì)菌16S擴(kuò)增和MiSeq測序
                8.2.5 16S測序數(shù)據(jù)分析和處理
                8.2.6 PICRUSt功能預(yù)測
            8.3 結(jié)果與分析
                8.3.1 植物生長和重金屬提取
                8.3.2 微生物生物量和酶活性
                8.3.3 根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
                8.3.4 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與土壤環(huán)境變量的相關(guān)性
                8.3.5 HE根際特異細(xì)菌
                8.3.6 細(xì)菌群落的預(yù)測功能潛力
            8.4 討論
        第九章 綜合討論與研究展望
            9.1 綜合討論
            9.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
            9.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間主要成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]質(zhì)外體途徑在超積累植物東南景天鎘吸收與運(yùn)輸中的作用及其調(diào)控機(jī)制[D]. 陶琦.浙江大學(xué) 2017
[2]污染土壤重金屬分子形態(tài)及其根際轉(zhuǎn)化機(jī)制研究[D]. 楊建軍.浙江大學(xué) 2011
[3]東南景天對鉛的耐性和富集特性及其對鉛污染土壤修復(fù)效應(yīng)的研究[D]. 何冰.浙江大學(xué) 2003



本文編號：2920370