第 1 章 緒論

由于 Cd 的半衰期較長(zhǎng)，能夠較長(zhǎng)時(shí)間的累計(jì)在人體內(nèi)，難以自然排出體外[24]，人體內(nèi)累積的 Cd 會(huì)影響鈣的正常代謝，易使人出現(xiàn)骨軟化病和骨質(zhì)疏松的癥狀[25]。王淑英等[26]經(jīng)過(guò)對(duì)沈陽(yáng)市的張士污灌區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其擁有長(zhǎng)達(dá) 30 年的污灌歷史，當(dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)期食用鎘含量超標(biāo)的大米，而導(dǎo)致尿中的 Cd 含量升高，風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍病、腎炎等疾病的平均死亡率皆高于對(duì)照組，癌癥的平均死亡率也逐年增加。早在 1955~1927 年間日本就曾發(fā)生過(guò)歷史上著名的“痛骨病”事件，導(dǎo)致痛骨病發(fā)生的主要原因是，地居民長(zhǎng)期食用和飲用被 Cd 污染了的農(nóng)作物和水源造成的。不僅如此，Cd 使相關(guān)酶的含量降低，從而嚴(yán)重影響機(jī)體的生殖功能[27]。Pb 對(duì)人體的影響十分嚴(yán)重，當(dāng)兒童體內(nèi)的 Pb 含量超標(biāo)時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響其智力發(fā)育和生長(zhǎng)發(fā)育。就算是成年人體內(nèi)有極少量的 Pb 存在時(shí)，也會(huì)對(duì)人體的健康造成損害，即使與 Pb 污染的環(huán)境進(jìn)行隔離，經(jīng)過(guò)治療使體內(nèi)的血鉛含量顯著下降，也無(wú)法修復(fù)受損的組織和器官，Pb 對(duì)人體的傷害將是永久行的、無(wú)法修復(fù)的[28]。
......

第 2 章 辣椒與玉米間作對(duì)重金屬 Cd、Pb 吸收的影響

2.1 材料與方法

植物各部位的重金屬含量的提取采用微波消解法：首先將天平預(yù)熱 20 min，稱取植物樣品 0.2 g 放入已用硝酸侵泡過(guò)的消解管內(nèi)，進(jìn)行編號(hào)。然后向消解管內(nèi)加入硝酸（6 mL）和過(guò)氧化氫（2 mL），其比例為 3:1。放入消解儀內(nèi)消解約，待溫度降到 60 ℃，取出消解罐。最后將消解罐放入趕酸儀進(jìn)行趕酸，直至變粘稠，將消解罐取下，冷卻后，加入 0.25 mLHNO3使粘稠物溶解，然后轉(zhuǎn)至 25 mL 比色管中，定容至 25 mL。

2.2 結(jié)果與分析

圖 2.2 顯示了土壤中不同濃度重金屬 Cd 在間作、非間作辣椒根、莖、葉、果實(shí)中的積累。由圖 2.2-a）可知，土壤中重金屬 Cd 的濃度 0.49 mg•kg-1，間作和非間作處理沒有差別，辣椒根、葉中 Cd 含量高，間作與非間作辣椒根分別超過(guò)了土壤中 Cd 含量的 20.41 %、22.45 %，間作與非間作辣椒葉中 Cd 含量分別超過(guò)土壤中 Cd 含量的 16.33 %、20.41 %，并且間作辣椒根、葉中 Cd 的含量略低于非間作，但間作后未能使辣椒的根、葉與非間作之間的差異達(dá)到顯著性。辣椒莖中重金屬Cd 含量最低，間作與非間作辣椒中 Cd 的含量分別低于土壤中 Cd 含量的 30.61 %、20.41 %。辣椒果實(shí)中的 Cd 含量略高于其莖中的含量，間作和非間作低于土壤中Cd 含量的 16.33 %、14.29 %。

第 3 章 間作對(duì)重金屬脅迫下辣椒的生長(zhǎng)與光合特性的影響..........21

3.1 材料與方法...........21
3.2 結(jié)果與分析.............23
3.3 討論...............34
3.4 小結(jié).......................35
第 4 章 間作對(duì)重金屬脅迫下辣椒土壤酶活性的影響........................37
4.1 材料與方法........37
4.2 結(jié)果與分析.....................39
4.3 討論.........41
4.4 小結(jié).......................................42
第 5 章 重金屬 Cd 影響下間作辣椒土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)............43
5.1 材料與方法...........43
5.2 結(jié)果與分析.....46
5.3 討論................51
5.4 小結(jié).......... 52

第 5 章 重金屬 Cd 影響下間作辣椒土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)

5.1 材料與方法

通過(guò)對(duì) Cd 影響下間作辣椒根際土壤中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，我們發(fā)現(xiàn)，重金屬 Cd、間作對(duì)土壤環(huán)境的影響，土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。在本實(shí)驗(yàn)中，我們采用了 PCR-DGGE 的方法進(jìn)行研究。但沒有得到含較多清晰條帶的圖譜，這種情況可能與本實(shí)驗(yàn)采用的方法有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)在 PCR 擴(kuò)增上采用的是一步擴(kuò)增方法，而很多研究采用的是二步擴(kuò)增方法[120，121]，獲得了清晰的DGGE 圖譜。本實(shí)驗(yàn)卻不能獲得含較多清晰條帶的圖譜，這其中與實(shí)驗(yàn)方法可能有關(guān)，也可能與樣品中細(xì)菌多樣性覆蓋率較低有關(guān)，，鄭春雨[122]采用 PCR 二步擴(kuò)增方法，但是也沒能夠獲得含較多清晰條帶的圖譜。

5.2 結(jié)果與分析

圖 5.3 中 10 個(gè)處理分別為 Cd 影響下間作與非間作（對(duì)照）辣椒根際土壤總DNA 細(xì)菌 PCR 產(chǎn)物的 DGGE 圖譜。每個(gè)處理中能夠清晰辨別的條帶數(shù)有 6~8 條。各個(gè)處理差異不明顯。由于本實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行了一步 PCR 擴(kuò)增，導(dǎo)致 DGGE 條帶比較少。另外，DGGE圖譜分析法也不能很好的比較各個(gè)處理中細(xì)菌群落組成與多樣性特點(diǎn)，因此我們委托生工生物工程（上海）股份有限公司對(duì)部分處理進(jìn)行了宏基因組 16sDNA 測(cè)序。（1）Cd 影響下間作與非間作辣椒處理的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)由表 5.1 可以看出，間作的序列讀長(zhǎng)多。原始的讀長(zhǎng)（Rav-num）：CKA4 為21679，TA4 為 25320；CKA0 為 18898，TA0 為 21487。QC 之后的讀長(zhǎng)（Clean-num）為 CKA4 為 21673，TA4 為 25311；CKA0 為 18894，TA0 為 21480。原始序列的平均長(zhǎng)度為 453.2 ~ 455.4，QC 之后序列的平均長(zhǎng)度為 414.8 ~ 417.1，序列的平均長(zhǎng)度差別不大。

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第 6 章 結(jié)論與展望

本文通過(guò)根箱實(shí)驗(yàn)，研究在不同濃度的重金屬 Cd、Pb 脅迫下，單作、間作辣椒對(duì)重金屬積累的差異，探討間作對(duì)辣椒重金屬吸收、作物生長(zhǎng)與光合特征、土壤酶活性與土壤微生物種群結(jié)構(gòu)等的影響。本研究主要得出以下結(jié)論：（1）在重金屬 Cd（0.5~16 mg•kg-1）、Pb（50~1600 mg•kg-1）脅迫下，辣椒根部對(duì)重金屬的積累量大于莖、葉、果實(shí)。與玉米間作后，辣椒各部位 Cd、Pb 的濃度均低于非間作。間作辣椒土壤中可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)的生物可利用性最高，非間作辣椒土壤中其含量略低，但差異不顯著。（2）在重金屬 Cd、Pb 脅迫下辣椒的株高、莖粗、葉片數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)下降；根重、莖重、葉重、單果重、單株產(chǎn)量等生物量降低；葉綠素 a、葉綠素 b 以及葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間 CO2濃度、蒸騰速率等光合指標(biāo)受到抑制，其抑制程度隨著 Cd、Pb 濃度的升高而加強(qiáng)。與玉米間作后，重金屬 Cd、Pb 對(duì)辣椒各項(xiàng)指標(biāo)的抑制程度，都得到了緩解，但與同濃度的非間作處理比較，均未達(dá)到顯著水平。

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參考文獻(xiàn)（略）

本文編號(hào)：62438