本文關鍵詞：苦楝對重金屬Cd和酸雨脅迫的生理響應研究

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【摘要】：本文采用盆栽試驗,研究了重金屬Cd(0、30、60、90、120、150、180mg/kg)和模擬酸雨(pH分別為5.6、4.5、3.5)復合脅迫對一年生苦楝幼苗(Melia azedarach Linn.)的生理生化特性影響和Cd積累的情況。為揭示重金屬Cd和酸雨對植物毒害機理提供了依據(jù),為本土落葉喬木在酸雨地區(qū)進行重金屬污染土壤的治理與修復提供參考。試驗得出的主要結(jié)果如下：(1)苦楝根、莖對Cd的吸收與土壤中Cd含量呈正相關,根中Cd含量較莖Cd含量高,且酸雨脅迫會阻礙苦楝對Cd的富集。(2)Cd和pH5.6、pH4.5酸雨脅迫對苦楝的株高、生物量的影響表現(xiàn)出明顯的“低促高抑”現(xiàn)象,而Cd與pH3.5的酸雨脅迫下,株高,生物量逐漸降低；這緣于在低濃度(≤60mg/kg)Cd和適度酸雨(pH≥4.5)脅迫下,苦楝有自己的應激保護反應,可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量增加,以增加細胞滲透勢,維持細胞正常代謝,SOD、CAT、APX、DHAR和GR等抗氧化酶活性提高,ASA、GSH抗氧化劑含量升高,以抵抗體內(nèi)逐漸增多的活性氧,但苦楝的自我保護能力有限,隨著Cd濃度的增加和pH的降低,植物碳代謝、氮代謝等受抑制,使?jié)B透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成受阻,同時植物體內(nèi)活性氧大量產(chǎn)生,打破了苦楝體內(nèi)活性氧與抗氧化系統(tǒng)之間的平衡,導致膜質(zhì)過氧化加劇,膜系統(tǒng)遭到破壞,細胞正常功能受阻,植物生長受到抑制。(3)20d和40d處理下Cd2+濃度90mg/kg和pH≥3.5,以及60 d處理下Cd2+濃度≤60 mg/kg和pH≥4.5時,苦楝大幅度提高SOD、CAT、POD活性來清除活性氧的同時也加速運行AsA-GSH循環(huán)清除活性氧自由基機制,二者協(xié)同作用,維持體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除的動態(tài)平衡,使苦楝不會受到氧化傷害；20d處理下Cd2+濃度在90mg/kg-120mg/kg范圍內(nèi)和pH≥3.5,40d處理下Cd2+濃度在90mg/kg-120mg/kg和pH≥4.5,以及60d處理下Cd2+濃度在60mg/kg-90mg/kg和pH≥4.5時,主要由SOD、CAT和AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)擔任活性氧自由基的清除作用,共同抵御Cd脅迫帶來的氧化傷害,氧化傷害不嚴重,屬于苦楝能耐受的范圍；20d和40d處理下Cd2+濃度在150mg/kg～180mg/kg和pH3.5,60d處理下Cd2+濃度在120mg/kg～180mg/kg和pH3.5, SOD、CAT、POD活性和AsA-GSH循環(huán)均受到一定程度的抑制,且濃度越大,抑制作用越明顯,苦楝受到較嚴重的氧化傷害。綜上,在Cd和酸雨脅迫下,苦楝的SOD、CAT口POD與ASA-GSH循環(huán)在起著協(xié)同清除活性氧的作用,以減輕脅迫產(chǎn)生的氧化傷害。SOD、CAT、APX是清除活性氧的主要酶,MDAR還原MDHA是ASA-GSH循環(huán)中ASA再生的主要途徑,GR是生成GSH的重要酶�？嚅瑢d和酸雨脅迫的耐受范圍大約為：20d處理下Cd2+濃度≤150mg/kg和pH≥3.5,40d處理下Cd2+濃度≤150mg/kg和pH≥4.5,60d處理下Cd2+≤120mg/kg和pH≥4.5�？嚅勺鳛樗嵊甑貐^(qū)Cd污染土壤的治理與修復的綠化樹種,以發(fā)揮其重要的生態(tài)效益。
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S792.33

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