鹽生草耐重金屬鎘分子機(jī)制初步研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 20:45
土壤重金屬污染已成為全球主要環(huán)境污染問(wèn)題之一。重金屬在土壤中大量富集,其不但破壞土壤系統(tǒng)結(jié)構(gòu),還影響植物生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)入食物鏈最終威脅人體健康。因此,充分利用土地資源,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的土壤重金屬污染修復(fù),對(duì)改善生態(tài)環(huán)境、保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和人類健康具有重要意義。而探析植物響應(yīng)重金屬脅迫的分子機(jī)制,是培育耐重金屬植物新品種的重要基礎(chǔ)。鹽生植物鹽生草(Halogeton glomeratus)為藜科(Chenopodiaceae)一年生草本植物,不但是我國(guó)西北地區(qū)本土的抗旱耐鹽先鋒植物,且為金屬礦區(qū)優(yōu)勢(shì)種群,是理想的進(jìn)行重金屬污染土壤修復(fù)的野生資源。而關(guān)于鹽生草對(duì)重金屬Cd的耐性特征及耐性分子機(jī)制還未見(jiàn)報(bào)道,鑒于此,本試驗(yàn)對(duì)鹽生草在不同生長(zhǎng)階段的耐Cd特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。首先,用不同濃度重金屬(Cu、Zn、Ni、Cd、Pb)處理鹽生草種子,明確其萌發(fā)期對(duì)不同重金屬的耐性;其次,用不同濃度Cd溶液處理生長(zhǎng)20 d的鹽生草幼苗,分析鹽生草苗期響應(yīng)重金屬Cd脅迫的生理特征;最后,利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法對(duì)鹽生草葉片響應(yīng)Cd脅迫的分子機(jī)制進(jìn)行初步研究,主要研究結(jié)果如下:1.分別用不同濃度重金屬溶液(Cu、Zn...
【文章來(lái)源】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
SUMMARY
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 重金屬污染土壤現(xiàn)狀及植物修復(fù)法
1.1.1 重金屬污染土壤現(xiàn)狀
1.1.3 植物修復(fù)技術(shù)
1.2 重金屬污染土壤對(duì)植物的危害
1.2.1 對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響
1.2.2 對(duì)植物光合作用的影響
1.2.3 對(duì)植物水分和礦質(zhì)元素吸收的影響
1.3 植物耐重金屬分子機(jī)制
1.3.1 重金屬螯合物
1.3.2 重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白
1.4 蛋白質(zhì)組學(xué)研究進(jìn)展
1.5 鹽生草概述
1.6 研究目的與技術(shù)路線
1.6.1 研究目的
1.6.2 技術(shù)路線
第二章 鹽生草種子萌發(fā)期耐重金屬特性分析
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.1.4 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 Cu對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.2 Zn對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.3 Ni對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.4 Cd對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.5 Pb對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.3 討論
2.4 結(jié)論
第三章 鹽生草對(duì)重金屬Cd脅迫響應(yīng)的生理學(xué)分析
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 鹽生草幼苗培養(yǎng)及重金屬Cd脅迫處理
3.1.3 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)及不同組織Cd2+含量測(cè)定
3.1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 Cd脅迫對(duì)鹽生草幼苗生長(zhǎng)的影響
3.2.2 植株不同組織Cd2+含量分布
3.2.3 植株不同生長(zhǎng)階段生物量分析
3.3 討論
3.3.1 Cd脅迫下鹽生草生長(zhǎng)特性
3.3.2 鹽生草對(duì)重金屬Cd具有富集作用
3.3.3 鹽生草具有較大的地上部生物量
3.4 結(jié)論
第四章 鹽生草葉片響應(yīng)Cd脅迫的蛋白質(zhì)組學(xué)分析
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 鹽生草幼苗培養(yǎng)及Cd溶液脅迫處理
4.1.3 樣品蛋白提取與酶解
4.1.4 肽段分離和Nano-LC-MS/MS分析
4.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)搜索與蛋白定量分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 Cd脅迫下鹽生草葉片差異表達(dá)蛋白分析
4.2.2 Cd脅迫不同階段共表達(dá)DEPs分析
4.2.3 核心表達(dá)DEPs功能分析
4.2.4 與重金屬解毒相關(guān)蛋白分析
4.3 討論
4.3.1 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體相關(guān)蛋白
4.3.2 重金屬Cd螯合相關(guān)蛋白
4.3.3 苯丙烷生物合成相關(guān)蛋白
4.3.4 光合生物碳固定相關(guān)蛋白
4.4 結(jié)論
第五章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
作者簡(jiǎn)介
在讀期間發(fā)表論文和研究成果等
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技巧探討[J]. 王坤. 世界有色金屬. 2019(23)
[2]重金屬脅迫下小豆種子萌發(fā)特性及幼苗期富集效應(yīng)[J]. 劉建霞,白澤珍,王潤(rùn)梅,劉麗珍,張珍華,溫日宇. 作物雜志. 2019(06)
[3]鹽角草在Cd、Pb、Li污染鹽土修復(fù)中的應(yīng)用潛力[J]. 婁騰雪,呂素蓮,李銀心. 生物工程學(xué)報(bào). 2020(03)
[4]甘蔗熱帶種金屬硫蛋白家族基因的克隆及響應(yīng)重金屬脅迫的表達(dá)分析[J]. 高世武,傅志偉,陳云,林兆里,許莉萍,郭晉隆. 作物學(xué)報(bào). 2020(02)
[5]鎘脅迫對(duì)馬藺根系活力和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收的影響[J]. 田小霞,毛培春,郭強(qiáng),孟林. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2019(09)
[6]西北旱區(qū)鹽生植物鹽生草籽營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J]. 喬蕤,胡娜§,周菁,鄭佳新,汪福霞,肖靖萍,汪軍成,姚立蓉,王化俊. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2019(06)
[7]植物對(duì)重金屬鎘的吸收與耐受機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 晉海軍,王海霞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(24)
[8]中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染防治現(xiàn)狀與問(wèn)題思考[J]. 陳世寶,王萌,李杉杉,鄭涵,雷小琴,孫曉藝,王立夫. 地學(xué)前緣. 2019(06)
[9]4種Cd超富集/富集植物修復(fù)性能的比較[J]. 龍玉梅,劉杰,傅校鋒,孟德佳. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(08)
[10]14份柳枝稷種質(zhì)資源苗期耐鎘性綜合評(píng)價(jià)[J]. 胡冰鈺,方志剛,婁來(lái)清,蔡慶生. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2019(01)
博士論文
[1]蓖麻對(duì)鉛鋅脅迫的響應(yīng)及其機(jī)制研究[D]. 易心鈺.中南林業(yè)科技大學(xué) 2018
[2]鹽生草根系對(duì)鹽分吸收機(jī)理的研究[D]. 姚立蓉.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]鹽生草鹽分區(qū)隔化耐鹽機(jī)制研究[D]. 汪軍成.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬輸入輸出平衡和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 倪潤(rùn)祥.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[5]蘋果砧木對(duì)重金屬鎘吸收、富集及耐受機(jī)制研究[D]. 周江濤.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[6]超積累植物東南景天Cd耐性和積累的分子機(jī)制[D]. 張杰.浙江大學(xué) 2015
[7]鎘超積累植物東南景天谷胱甘肽代謝特征及比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 金曉芬.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]鎘、鉛脅迫對(duì)小麥形態(tài)發(fā)育和生理代謝的影響及富集特性研究[D]. 夏雪姣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]鎘脅迫對(duì)水稻礦質(zhì)元素積累與水分代謝的影響[D]. 趙燕.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[3]鋅鎘超積累植物東南景天對(duì)鎳的耐性與積累機(jī)制[D]. 王海新.浙江大學(xué) 2017
[4]綠蘿(Epipremnum aureum)對(duì)重金屬的富集特性及相關(guān)機(jī)制的研究[D]. 解淑娟.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[5]巴關(guān)河渣場(chǎng)周邊受污染土壤及粘土礦物對(duì)釩、鉻、鎘的吸附—固定效果研究[D]. 孫寧.成都理工大學(xué) 2015
[6]鋅/鎘超積累植物東南景天(Sedum alfredii Hance)兩個(gè)鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的功能研究[D]. 馬曉曉.浙江大學(xué) 2015
[7]重金屬Cd、Zn脅迫對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[D]. 楊龍.蘭州大學(xué) 2015
[8]銅脅迫對(duì)甜菜幼苗生長(zhǎng)和光合特性的影響[D]. 楊麗麗.山東師范大學(xué) 2013
[9]刺槐和紫穗槐對(duì)干旱和鉛雙重脅迫的光合和水分代謝響應(yīng)研究[D]. 張波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[10]鎘脅迫下水稻谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶(GST)活性變化及其純化鑒定[D]. 居婷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3194456
【文章來(lái)源】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
SUMMARY
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 重金屬污染土壤現(xiàn)狀及植物修復(fù)法
1.1.1 重金屬污染土壤現(xiàn)狀
1.1.3 植物修復(fù)技術(shù)
1.2 重金屬污染土壤對(duì)植物的危害
1.2.1 對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響
1.2.2 對(duì)植物光合作用的影響
1.2.3 對(duì)植物水分和礦質(zhì)元素吸收的影響
1.3 植物耐重金屬分子機(jī)制
1.3.1 重金屬螯合物
1.3.2 重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白
1.4 蛋白質(zhì)組學(xué)研究進(jìn)展
1.5 鹽生草概述
1.6 研究目的與技術(shù)路線
1.6.1 研究目的
1.6.2 技術(shù)路線
第二章 鹽生草種子萌發(fā)期耐重金屬特性分析
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.1.4 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 Cu對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.2 Zn對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.3 Ni對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.4 Cd對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.2.5 Pb對(duì)鹽生草種子萌發(fā)的影響
2.3 討論
2.4 結(jié)論
第三章 鹽生草對(duì)重金屬Cd脅迫響應(yīng)的生理學(xué)分析
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 鹽生草幼苗培養(yǎng)及重金屬Cd脅迫處理
3.1.3 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)及不同組織Cd2+含量測(cè)定
3.1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 Cd脅迫對(duì)鹽生草幼苗生長(zhǎng)的影響
3.2.2 植株不同組織Cd2+含量分布
3.2.3 植株不同生長(zhǎng)階段生物量分析
3.3 討論
3.3.1 Cd脅迫下鹽生草生長(zhǎng)特性
3.3.2 鹽生草對(duì)重金屬Cd具有富集作用
3.3.3 鹽生草具有較大的地上部生物量
3.4 結(jié)論
第四章 鹽生草葉片響應(yīng)Cd脅迫的蛋白質(zhì)組學(xué)分析
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 鹽生草幼苗培養(yǎng)及Cd溶液脅迫處理
4.1.3 樣品蛋白提取與酶解
4.1.4 肽段分離和Nano-LC-MS/MS分析
4.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)搜索與蛋白定量分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 Cd脅迫下鹽生草葉片差異表達(dá)蛋白分析
4.2.2 Cd脅迫不同階段共表達(dá)DEPs分析
4.2.3 核心表達(dá)DEPs功能分析
4.2.4 與重金屬解毒相關(guān)蛋白分析
4.3 討論
4.3.1 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體相關(guān)蛋白
4.3.2 重金屬Cd螯合相關(guān)蛋白
4.3.3 苯丙烷生物合成相關(guān)蛋白
4.3.4 光合生物碳固定相關(guān)蛋白
4.4 結(jié)論
第五章 全文結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
作者簡(jiǎn)介
在讀期間發(fā)表論文和研究成果等
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技巧探討[J]. 王坤. 世界有色金屬. 2019(23)
[2]重金屬脅迫下小豆種子萌發(fā)特性及幼苗期富集效應(yīng)[J]. 劉建霞,白澤珍,王潤(rùn)梅,劉麗珍,張珍華,溫日宇. 作物雜志. 2019(06)
[3]鹽角草在Cd、Pb、Li污染鹽土修復(fù)中的應(yīng)用潛力[J]. 婁騰雪,呂素蓮,李銀心. 生物工程學(xué)報(bào). 2020(03)
[4]甘蔗熱帶種金屬硫蛋白家族基因的克隆及響應(yīng)重金屬脅迫的表達(dá)分析[J]. 高世武,傅志偉,陳云,林兆里,許莉萍,郭晉隆. 作物學(xué)報(bào). 2020(02)
[5]鎘脅迫對(duì)馬藺根系活力和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收的影響[J]. 田小霞,毛培春,郭強(qiáng),孟林. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2019(09)
[6]西北旱區(qū)鹽生植物鹽生草籽營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J]. 喬蕤,胡娜§,周菁,鄭佳新,汪福霞,肖靖萍,汪軍成,姚立蓉,王化俊. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2019(06)
[7]植物對(duì)重金屬鎘的吸收與耐受機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 晉海軍,王海霞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(24)
[8]中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬污染防治現(xiàn)狀與問(wèn)題思考[J]. 陳世寶,王萌,李杉杉,鄭涵,雷小琴,孫曉藝,王立夫. 地學(xué)前緣. 2019(06)
[9]4種Cd超富集/富集植物修復(fù)性能的比較[J]. 龍玉梅,劉杰,傅校鋒,孟德佳. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(08)
[10]14份柳枝稷種質(zhì)資源苗期耐鎘性綜合評(píng)價(jià)[J]. 胡冰鈺,方志剛,婁來(lái)清,蔡慶生. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2019(01)
博士論文
[1]蓖麻對(duì)鉛鋅脅迫的響應(yīng)及其機(jī)制研究[D]. 易心鈺.中南林業(yè)科技大學(xué) 2018
[2]鹽生草根系對(duì)鹽分吸收機(jī)理的研究[D]. 姚立蓉.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]鹽生草鹽分區(qū)隔化耐鹽機(jī)制研究[D]. 汪軍成.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]中國(guó)農(nóng)田土壤重金屬輸入輸出平衡和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 倪潤(rùn)祥.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[5]蘋果砧木對(duì)重金屬鎘吸收、富集及耐受機(jī)制研究[D]. 周江濤.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[6]超積累植物東南景天Cd耐性和積累的分子機(jī)制[D]. 張杰.浙江大學(xué) 2015
[7]鎘超積累植物東南景天谷胱甘肽代謝特征及比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 金曉芬.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]鎘、鉛脅迫對(duì)小麥形態(tài)發(fā)育和生理代謝的影響及富集特性研究[D]. 夏雪姣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]鎘脅迫對(duì)水稻礦質(zhì)元素積累與水分代謝的影響[D]. 趙燕.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[3]鋅鎘超積累植物東南景天對(duì)鎳的耐性與積累機(jī)制[D]. 王海新.浙江大學(xué) 2017
[4]綠蘿(Epipremnum aureum)對(duì)重金屬的富集特性及相關(guān)機(jī)制的研究[D]. 解淑娟.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[5]巴關(guān)河渣場(chǎng)周邊受污染土壤及粘土礦物對(duì)釩、鉻、鎘的吸附—固定效果研究[D]. 孫寧.成都理工大學(xué) 2015
[6]鋅/鎘超積累植物東南景天(Sedum alfredii Hance)兩個(gè)鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的功能研究[D]. 馬曉曉.浙江大學(xué) 2015
[7]重金屬Cd、Zn脅迫對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[D]. 楊龍.蘭州大學(xué) 2015
[8]銅脅迫對(duì)甜菜幼苗生長(zhǎng)和光合特性的影響[D]. 楊麗麗.山東師范大學(xué) 2013
[9]刺槐和紫穗槐對(duì)干旱和鉛雙重脅迫的光合和水分代謝響應(yīng)研究[D]. 張波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[10]鎘脅迫下水稻谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶(GST)活性變化及其純化鑒定[D]. 居婷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3194456
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