小麥葉片響應多環(huán)芳烴(菲)積累的生物學機制及其調(diào)控研究
發(fā)布時間:2021-04-10 09:36
隨著煤、石油等化石燃料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和日常生活中的大量使用,副產(chǎn)物——多環(huán)芳烴(PAHs)已成為世界各國重點關(guān)注的一類環(huán)境有機污染物。盡管PAHs的環(huán)境行為和生物效應已有頗多研究,然而植物葉片對累積PAHs的響應及其機制尚未明晰。本研究以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物——小麥為實驗材料,菲作為PAHs模式化合物,通過研究經(jīng)根系吸收在小麥葉片中積累的菲暴露下葉片形態(tài)及結(jié)構(gòu)特征的響應,并采用植物生理學、植物生物化學、植物分子生物學、蛋白質(zhì)組學、生物信息學等相關(guān)技術(shù)手段闡明小麥葉片應對PAHs積累的生理生化機制,并進一步解析葉綠體在PAHs暴露下的生長、發(fā)育及其相關(guān)代謝途徑變化的規(guī)律和生物學機理。試驗獲得主要結(jié)果如下:1、在1.0和0.5 mg L-1菲處理的第7 d和第9 d,小麥葉片基部會出現(xiàn)失綠現(xiàn)象。葉綠素合成主要前體物的檢測表明,隨著菲處理時間的延長,谷氨酸、5-氨基乙酰丙酸、尿卟啉原Ⅱ、原卟淋Ⅸ、Mg-原卟啉Ⅸ和原葉綠素酯含量升高,同時膽色素原和葉綠素b的含量呈現(xiàn)下降趨勢,葉綠素a含量則先增加后減少。另外,尿卟啉原Ⅲ合成酶和葉綠素降解酶的活性在整個試驗期間是增強的,而膽色素原脫氨酶活性表現(xiàn)出...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1全球PAHs排放分布圖(Wang以a/.,2013)??Fig.?1-1?Spatial?distributions?of?total?PAH?emissions?globally?in?2007?(Wang?et?al.,?2013)??
tilised?from?the??atmosphere?to?leaf?soil?sxuface??sur&ces?via?/??particulate?/?|??depositions?1?—?^?I?????〇?Desozptxon?of?PAHs?from??????soil?ibDoW?by?root?uptake?i〇?Absorption?of?PAHs?to?th???fiomsoa?solubon?loot?.uAces???圖1-4?PAHS在維管植物上的原位暴露途徑示意圖??Fig.?1-4?PAH?exposure?pathways?for?in?situ?vascular?plants.??1.3?PAHs對植物的毒性效應及機制??PAHs作為一種環(huán)境外源污染物,同時PAHs具有很強的親脂性,在水環(huán)境中更??易于進入生物體脂肪中,并通過食物鏈傳遞并逐級放大(Chenetal.,2007;王德慶2013),??最終威脅人類健康。PAHs進入哺乳動物細胞后經(jīng)代謝等過程生成高毒性代謝產(chǎn)物,??對DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等生物大分子造成不可逆損傷,從而產(chǎn)生細胞毒性、免疫毒??性、致癌性、致崎性、致突變和遺傳毒性等多種毒性反應(安社娟等,2005;?Zenge/??a/”?2017)。??由于植物組織的特殊性質(zhì),其壞死(癌變)組織不會遷移和對其它部位的組織造??成傷害(楊江科等,2001;李明福等,2005)。所以植物對于PAHs污染后的前期??或者輕微傷害并不會產(chǎn)生明顯的變化特征,只有在后期或者嚴重污染下才會發(fā)生致死??或者顯著的毒性病變。PAHs對植物的影響可以按照
?小麥葉片響應多環(huán)芳烴(菲)積累的生物學機制及其調(diào)控研究???小安水培???i???小麥葉片顏色變化及苒機理??■?I ̄ ̄ ̄?r?1?■?■?i?;i?i??n|-£?|?葉綠素?葉綠素合成前?|卟綠素代謝相?葉片含??變化?含S變化?體物含量變化?關(guān)幣活性變化?水¥變化?丨??1?|?I?|? ̄ ̄ ̄1???I???J???小麥葉片抗K化系統(tǒng)的響應?菲積累下小安葉綠體變化及蛋d質(zhì)組學研宄??til?m?2??r-?%?一策?綠?休?ft??f?胞B|-?ffi?^?發(fā)試?體?銀?態(tài)it??S?構(gòu)?k?eg?*?物?11?丨?j?f?w???1?P?%?#?i?|?m??Ip?%?i??定鋱^?析??L:___I?lL\??[?????j?? ̄?1?/??類胡蘿卜K-?解小麥葉片菲毒ft的驗證??i?I?'?;?1?I??卟片形態(tài)'生物?葉片葉綠素?|葉片中超《;化物歧化胳?葉片氨基酸??&和根K的變化?含*的變化?和膜脂過氧化物的變化?含*的變化??1?I?I??1???1??小麥葉片響應多環(huán)芳烴(_¥)積累的生物學機制及其調(diào)控??圖1-5技術(shù)路線圖??Fig.?1-5?Schematic?diagram?of?the?study??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]北京通州某改造區(qū)土壤中DDTs和HCHs的地球化學特征及風險評價[J]. 安永龍,黃勇,孫朝,鄧凱文,李迪,黃丹. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(03)
[2]設(shè)施栽培對土壤與蔬菜中PAHs污染特征及其健康風險評價[J]. 金曉佩,賈晉璞,畢春娟,王薛平,郭雪,陳振樓,仇新蓮. 環(huán)境科學. 2017(09)
[3]芘在土壤不同粒徑組分中的形態(tài)分布[J]. 聶婧,秦莉,凌婉婷,康福星,高彥征. 中國環(huán)境科學. 2015(09)
[4]三葉鬼針草根系分泌物對井欄邊草配子體生長和發(fā)育的影響[J]. 劉穎,沈羽,張開梅,方炎明,楊靜. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2015(07)
[5]表沒食子兒茶素沒食子酸酯對四氯苯醌細胞毒性的保護作用[J]. 單國強,葉敏強,祝凌燕. 生態(tài)毒理學報. 2014(03)
[6]Pollution characteristics of ambient PM2.5-bound PAHs and NPAHs in a typical winter time period in Taiyuan[J]. Rui-Jin Li,Xiao-Jing Kou,Hong Geng,Chuan Dong,Zong-Wei Cai. Chinese Chemical Letters. 2014(05)
[7]小麥根系吸收萘、菲、芘的動力學特征[J]. 易修,袁嘉韓,顧鎖娣,占新華,周立祥,徐仁扣. 環(huán)境科學學報. 2013(04)
[8]一株來自大西洋表層海水的烷烴降解菌Gordonia sp. S14-10的分離鑒定及其降解相關(guān)特性的分析[J]. 王麗萍,劉昱慧,邵宗澤. 微生物學報. 2009(12)
[9]PAHs在我國土壤中的污染現(xiàn)狀及其研究進展[J]. 姜永海,韋尚正,席北斗,張化永,李紅江. 生態(tài)環(huán)境學報. 2009(03)
[10]珠江三角洲一些菜地土壤中多環(huán)芳烴的含量及來源[J]. 馬驍軒,冉勇,邢寶山,陳來國. 環(huán)境科學學報. 2007(10)
博士論文
[1]3-吲哚乙酸對植物根際修復多環(huán)芳烴污染土壤的影響及機理[D]. 李偉明.南京農(nóng)業(yè)大學 2015
[2]太湖魚體中PAHs和OCPs的暴露水平、分布特征和人體健康風險評估[D]. 王德慶.上海大學 2013
[3]典型有機污染物在植物角質(zhì)層上的吸附行為與跨膜過程[D]. 李云桂.浙江大學 2011
碩士論文
[1]漸尖毛蕨對銅鋅復合脅迫的生理響應[D]. 沈羽.南京林業(yè)大學 2014
本文編號:3129405
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1全球PAHs排放分布圖(Wang以a/.,2013)??Fig.?1-1?Spatial?distributions?of?total?PAH?emissions?globally?in?2007?(Wang?et?al.,?2013)??
tilised?from?the??atmosphere?to?leaf?soil?sxuface??sur&ces?via?/??particulate?/?|??depositions?1?—?^?I?????〇?Desozptxon?of?PAHs?from??????soil?ibDoW?by?root?uptake?i〇?Absorption?of?PAHs?to?th???fiomsoa?solubon?loot?.uAces???圖1-4?PAHS在維管植物上的原位暴露途徑示意圖??Fig.?1-4?PAH?exposure?pathways?for?in?situ?vascular?plants.??1.3?PAHs對植物的毒性效應及機制??PAHs作為一種環(huán)境外源污染物,同時PAHs具有很強的親脂性,在水環(huán)境中更??易于進入生物體脂肪中,并通過食物鏈傳遞并逐級放大(Chenetal.,2007;王德慶2013),??最終威脅人類健康。PAHs進入哺乳動物細胞后經(jīng)代謝等過程生成高毒性代謝產(chǎn)物,??對DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等生物大分子造成不可逆損傷,從而產(chǎn)生細胞毒性、免疫毒??性、致癌性、致崎性、致突變和遺傳毒性等多種毒性反應(安社娟等,2005;?Zenge/??a/”?2017)。??由于植物組織的特殊性質(zhì),其壞死(癌變)組織不會遷移和對其它部位的組織造??成傷害(楊江科等,2001;李明福等,2005)。所以植物對于PAHs污染后的前期??或者輕微傷害并不會產(chǎn)生明顯的變化特征,只有在后期或者嚴重污染下才會發(fā)生致死??或者顯著的毒性病變。PAHs對植物的影響可以按照
?小麥葉片響應多環(huán)芳烴(菲)積累的生物學機制及其調(diào)控研究???小安水培???i???小麥葉片顏色變化及苒機理??■?I ̄ ̄ ̄?r?1?■?■?i?;i?i??n|-£?|?葉綠素?葉綠素合成前?|卟綠素代謝相?葉片含??變化?含S變化?體物含量變化?關(guān)幣活性變化?水¥變化?丨??1?|?I?|? ̄ ̄ ̄1???I???J???小麥葉片抗K化系統(tǒng)的響應?菲積累下小安葉綠體變化及蛋d質(zhì)組學研宄??til?m?2??r-?%?一策?綠?休?ft??f?胞B|-?ffi?^?發(fā)試?體?銀?態(tài)it??S?構(gòu)?k?eg?*?物?11?丨?j?f?w???1?P?%?#?i?|?m??Ip?%?i??定鋱^?析??L:___I?lL\??[?????j?? ̄?1?/??類胡蘿卜K-?解小麥葉片菲毒ft的驗證??i?I?'?;?1?I??卟片形態(tài)'生物?葉片葉綠素?|葉片中超《;化物歧化胳?葉片氨基酸??&和根K的變化?含*的變化?和膜脂過氧化物的變化?含*的變化??1?I?I??1???1??小麥葉片響應多環(huán)芳烴(_¥)積累的生物學機制及其調(diào)控??圖1-5技術(shù)路線圖??Fig.?1-5?Schematic?diagram?of?the?study??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]北京通州某改造區(qū)土壤中DDTs和HCHs的地球化學特征及風險評價[J]. 安永龍,黃勇,孫朝,鄧凱文,李迪,黃丹. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(03)
[2]設(shè)施栽培對土壤與蔬菜中PAHs污染特征及其健康風險評價[J]. 金曉佩,賈晉璞,畢春娟,王薛平,郭雪,陳振樓,仇新蓮. 環(huán)境科學. 2017(09)
[3]芘在土壤不同粒徑組分中的形態(tài)分布[J]. 聶婧,秦莉,凌婉婷,康福星,高彥征. 中國環(huán)境科學. 2015(09)
[4]三葉鬼針草根系分泌物對井欄邊草配子體生長和發(fā)育的影響[J]. 劉穎,沈羽,張開梅,方炎明,楊靜. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2015(07)
[5]表沒食子兒茶素沒食子酸酯對四氯苯醌細胞毒性的保護作用[J]. 單國強,葉敏強,祝凌燕. 生態(tài)毒理學報. 2014(03)
[6]Pollution characteristics of ambient PM2.5-bound PAHs and NPAHs in a typical winter time period in Taiyuan[J]. Rui-Jin Li,Xiao-Jing Kou,Hong Geng,Chuan Dong,Zong-Wei Cai. Chinese Chemical Letters. 2014(05)
[7]小麥根系吸收萘、菲、芘的動力學特征[J]. 易修,袁嘉韓,顧鎖娣,占新華,周立祥,徐仁扣. 環(huán)境科學學報. 2013(04)
[8]一株來自大西洋表層海水的烷烴降解菌Gordonia sp. S14-10的分離鑒定及其降解相關(guān)特性的分析[J]. 王麗萍,劉昱慧,邵宗澤. 微生物學報. 2009(12)
[9]PAHs在我國土壤中的污染現(xiàn)狀及其研究進展[J]. 姜永海,韋尚正,席北斗,張化永,李紅江. 生態(tài)環(huán)境學報. 2009(03)
[10]珠江三角洲一些菜地土壤中多環(huán)芳烴的含量及來源[J]. 馬驍軒,冉勇,邢寶山,陳來國. 環(huán)境科學學報. 2007(10)
博士論文
[1]3-吲哚乙酸對植物根際修復多環(huán)芳烴污染土壤的影響及機理[D]. 李偉明.南京農(nóng)業(yè)大學 2015
[2]太湖魚體中PAHs和OCPs的暴露水平、分布特征和人體健康風險評估[D]. 王德慶.上海大學 2013
[3]典型有機污染物在植物角質(zhì)層上的吸附行為與跨膜過程[D]. 李云桂.浙江大學 2011
碩士論文
[1]漸尖毛蕨對銅鋅復合脅迫的生理響應[D]. 沈羽.南京林業(yè)大學 2014
本文編號:3129405
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/nykjbs/3129405.html
最近更新
教材專著