發(fā)布時(shí)間：2017-09-01 11:38

  本文關(guān)鍵詞：中華水韭對三種重金屬的富集能力及相關(guān)基因的表達(dá)分析

  更多相關(guān)文章： 中華水韭 重金屬 吸收 分布 實(shí)時(shí)熒光定量PCR

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,重金屬污染正在給人類生活帶來越來越大的影響。土壤重金屬污染嚴(yán)重干擾植物生長,甚至造成植被退化。更危險(xiǎn)的是在食物鏈的富集作用下,這些進(jìn)入植物的重金屬會被以它為食的動(dòng)物、微生物攝取,并最終傳遞到人類體內(nèi),這對人類的身體健康是一個(gè)重大的隱患。中華水韭(Isoetes sinensis Palmer)是一種古老石松類植物,也是在我國最早發(fā)現(xiàn)的水韭屬(Isoetes L.)植物。因其起源古老和進(jìn)化特殊,在系統(tǒng)演化上具有很高的研究價(jià)值。但是由于其自身生存特性以及人類活動(dòng)的影響,中華水韭目前處于極度瀕危的狀態(tài),被列為國家一級瀕危植物。前期研究發(fā)現(xiàn)中華水韭對鉛有很強(qiáng)的耐受性和較高的吸收能力,為進(jìn)一步探究其他重金屬脅迫對中華水韭的影響,本試驗(yàn)選擇環(huán)境污染中較嚴(yán)重的鎘、汞、鉻三種重金屬鹽CdCl2、HgCl2和K2Cr2O7對中華水韭進(jìn)行脅迫處理,濃度參照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)中三級污染進(jìn)行設(shè)定。測定被處理植物各個(gè)部分的三種重金屬含量、葉片抗氧化酶活性以及7條差異表達(dá)基因片段的表達(dá)量,為研究中華水韭的瀕危機(jī)制和耐重金屬機(jī)理奠定基礎(chǔ)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):1)重金屬Cd、Hg和Cr可以通過中華水韭的根系及葉片進(jìn)入體內(nèi),根部進(jìn)入的重金屬可以向上運(yùn)輸至葉片和塊莖。2)中華水韭的葉片對重金屬Cd、Hg和Cr都有很強(qiáng)的吸收作用。在1mg/L的CdCl2溶液中和1.5mg/L的HgCl2溶液中培養(yǎng)10天之后,直接接觸污染液的葉片Cd含量和Hg含量分別達(dá)到255.20mg/kg(干重)和120.12mg/kg(干重),而在400mg/L的Cr溶液中處理的中華水韭,葉片中Cr的含量高達(dá)22155.89mg/kg(干重),這個(gè)含量比相同處理中根部的Cr含量還要略高一些。Cd和Hg脅迫植株的生長狀態(tài)沒有明顯的變化,但Cr脅迫下的中華水韭的生長卻受到了比較嚴(yán)重的抑制。3)中華水韭三種抗氧化酶活性在Cd和Hg脅迫下都有上升,這對提高中華水韭對重金屬的抗性有重要作用。但在Cr脅迫下的植株抗氧化酶整體呈現(xiàn)下降趨勢,分析其原因是Cr處理濃度高出中華水韭抗氧化酶體系的承受閾值所致。4)對前期分離得到的7個(gè)中華水韭重金屬脅迫差異表達(dá)基因片段進(jìn)行表達(dá)分析,其中有TDF9、TDF10、TDF11和TDF12在正常情況下表達(dá)量非常微弱,但伴隨重金屬脅迫的進(jìn)行,目的基因的表達(dá)開始逐步增強(qiáng),在脅迫至72h表達(dá)又開始下降。TDF1、TDF2和TDF3在脅迫前有較強(qiáng)表達(dá),脅迫開始后表達(dá)迅速下調(diào),后又逐漸上升。上述7個(gè)差異表達(dá)基因的表達(dá)受到重金屬脅迫的影響,該結(jié)果為進(jìn)一步研究中華水韭受重金屬脅迫的分子機(jī)理提供研究基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：中華水韭 重金屬 吸收 分布 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;Q943.2
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 中華水韭的相關(guān)研究11-14
• 1.1.1 中華水韭11
• 1.1.2 中華水韭的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2 重金屬污染的研究14-16
• 1.2.1 重金屬污染14
• 1.2.2 重金屬的危害14-16
• 1.3 植物對重金屬富集與耐受性16-18
• 1.3.1 植物對重金屬富集的研究16-17
• 1.3.2 植物對重金屬的耐受性17-18
• 1.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)的應(yīng)用18-19
• 1.4.1 技術(shù)原理19
• 1.5 研究目的與意義19-20
• 1.6 技術(shù)路線20-21
• 第2章 Cd、Hg、Cr在中華水韭體內(nèi)的吸收與分布21-34
• 2.1 材料與方法21-23
• 2.1.1 試驗(yàn)材料21
• 2.1.2 主要儀器和設(shè)備21-22
• 2.1.3 試驗(yàn)方法22-23
• 2.2 結(jié)果與分析23-32
• 2.2.1 Cd在中華水韭體內(nèi)的分布及運(yùn)輸特征23-26
• 2.2.2 Hg在中華水韭體內(nèi)的分布及運(yùn)輸特征26-29
• 2.2.3 Cr在中華水韭體內(nèi)的分布及運(yùn)輸特征29-32
• 2.3 討論32-34
• 第3章 Cd、Hg、Cr處理對中華水韭的生理生化影響34-40
• 3.1 材料與方法34-36
• 3.1.1 試驗(yàn)材料34
• 3.1.2 主要儀器和設(shè)備34-35
• 3.1.3 試驗(yàn)方法35-36
• 3.2 結(jié)果與分析36-39
• 3.2.1 Cd、Hg、Cr對中華水韭超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響36-37
• 3.2.2 Cd、Hg、Cr對中華水韭過氧化物酶（POD）活性的影響37-38
• 3.2.3 Cd、Hg、Cr對中華水韭過氧化氫酶（CAT）活性的影響38
• 3.2.4 Cd、Hg、Cr對中華水韭丙二醛（MDA）含量的影響38-39
• 3.3 討論39-40
• 第4章 Pb Cd脅迫誘導(dǎo)的差異表達(dá)基因片段的表達(dá)分析40-53
• 4.1 材料與方法40-45
• 4.1.1 試驗(yàn)材料40
• 4.1.2 主要設(shè)備和試劑40-41
• 4.1.3 試驗(yàn)方法41-45
• 4.2 結(jié)果與分析45-52
• 4.2.1 中華水韭總RNA的提取結(jié)果45-47
• 4.2.2 引物設(shè)計(jì)47
• 4.2.3 半定量驗(yàn)證47-48
• 4.2.4 實(shí)時(shí)熒光定量結(jié)果分析48-52
• 4.3 討論52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-61
• 致謝61

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2 韋s，

本文編號：771868