镉胁迫下硒元素对草莓幼苗生理特性的影响(附件)
本研究选用草莓‘红颜’幼苗作为试验材料，采用水培的方法，通过施加不同浓度的亚硒酸钠溶液，研究硒元素对镉胁迫下草莓幼苗的缓解作用。试验结果表明2.5、5 mg/L的亚硒酸钠溶液可以有效改善镉胁迫下草莓幼苗的生长状况，主要表现在亚硒酸钠溶液可以提高镉胁迫下草莓幼苗的叶绿素含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性，降低细胞质膜透性和丙二醛（MDA）含量。且本试验中发现，5 mg/L的亚硒酸钠溶液是提高草莓幼苗抗镉性最有效的浓度。关键词 草莓，镉胁迫，硒元素，生理特性
目 录
1 引言 1
1.1 植物镉胁迫的来源 1
1.2 镉胁迫对植物生长发育的危害 1
1.3 草莓生长受镉胁迫后的表现 2
1.4 营养元素对缓解镉胁迫对植物生长危害的研究进展 2
1.5 硒元素的生物学功能 3
1.6 硒元素如何缓解镉胁迫对植物生长的危害 3
2 材料与方法 4
2.1 试验材料 4
2.2 试验方法 4
2.3 各项指标测定 5
3 结果与分析 8
3.1 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗叶绿素含量的影响 8
3.2 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗细胞质膜透性的影响 8
3.3 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗丙二醛含量的影响 9
3.4 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗SOD活性的影响 10
3.5 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗POD活性的影响 11
3.6 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗CAT活性的影响 12
4 讨论 13
结论 15
致谢 16
参考文献 18
1 引言
1.1 植物镉胁迫的来源
重金属是广泛存在于自然界中的元素，随着工业科技的发展，使其很容易通过工业的废水或者其他不当的方式被排放到土壤中，镉（Cd）元素也毫不例外，与其相关的工业有电池业、电镀业、合金业等[1]，一旦其生产或排放过程不当，便可能将镉泄露到土壤或空气中被植物吸收，对植物造成危害[2] *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
，且其还会通过食物链在人体中富集，会对人类也造成伤害[3]。而其相对于其他重金属来说，镉是很容易在植物中富集的元素[4]，而一旦当其在植物中达到一定量时，就会对植物造成胁迫，成为抑制植物生长、影响植物生产力的主要非生物逆境因素之一[5]。
1.2 镉胁迫对植物生长发育的危害
1.2.1 植物生长发育受到抑制
孙光闻[6]研究小白菜发现：镉胁迫下的小白菜生长发育，受到了明显的毒害现象，主要表现为地上部及根的干物重降低，叶片变小、变窄、失绿，根系伸长生长受到阻碍且变褐色，呈现出丛生的现象，叶绿素降低。邵国胜[7]研究发现：当镉元素进入水稻并累积到一定程度，就会对水稻造成毒害，受到镉毒害的水稻会表现出叶片开始失绿，有黄褐色的条纹出现，根系也会相对减少，根毛与侧根发育不再健康，分蘖将会遭受严重抑制的现象，因此水稻品质和产量也被大大地降低[8]。
1.2.2 植物的新陈代谢受到影响
刘建国[9]研究发现：处于镉胁迫下的植物，其叶绿素a与叶绿素b会因为镉的毒害而相对减少，此外，镉毒害还会使位于类囊体中的叶肉细胞数量明显减少，降低叶片在氧呼出时的效率，钝化PS Ⅱ等。贺远[10]研究发现：镉在植物体中不断积累到一定程度时，位于烟草叶片中的色素出现了急剧减少的现象，烟草光合速率明显降低，而当镉浓度不断增加，光合速率竟出现了负值的情况，此现象表明镉胁迫会对烟草的新城代谢造成影响。
1.2.3 植物对营养元素的吸收受到影响
蓝兰[11]研究发现：植物吸收锌、铜、钙、钾等其他营养元素时会受到镉胁迫的影响，一般表现为吸收受到抑制，而当其他营养元素达到一定量时，其他营养元素也可能会抑制植物对于镉的吸收。
1.3 草莓生长受镉胁迫后的表现
张金彪等[12]研究发现：草莓容易吸收土壤中的镉元素并积累，其对镉元素的吸收率为根＞茎＞叶＞果，当镉元素累积到一定程度对草莓造成毒害，草莓根部受到的影响最大。曹仕木、林武[13]研究结果表明：土壤中小于或等于10 mg/kg 的镉浓度会促进草莓根的生长，大于或等于25 mg/kg 的镉浓度会抑制草莓根的产生与生长，根会由长变短，由白变褐直至变黑，镉胁迫对草莓叶的毒害表现在叶片退绿、黄化、提前衰老，其毒害还会造成草莓植株整体矮小，长势弱，结实率和质量降低。
1.4 营养元素对缓解镉胁迫对植物生长危害的研究进展
某些营养元素能增强植物对特定重金属胁迫的耐受性，例如硫、钾元素可以减轻植物受铜胁迫的程度，钙和硅元素能降低过量铝离子对植物的危害[14]。
王天顺等[15]用果蔗组织培养幼苗进行试验，发现不同硅浓度对镉胁迫下果蔗幼苗株高、根长、鲜重以及镉元素的含量均有一定影响，在镉元素含量相同的情况下，硅元素可以降低果蔗根茎中的镉元素含量，可以用来缓解镉胁迫对植物生长的危害。
李德明[16]研究发现：镉元素会导致磷、钙、钾、硫和镁等元素在小白菜中增加，破坏小白菜体内大量和微量元素的平衡，而加硅元素会减缓镉造成的这种破环，抑制某些元素的不平衡移动，从一定程度上缓解镉胁迫对植物生长的危害。
宫象雷[17]通过研究蒜苗发现：有着相似的外层电子轨道的Cd2+ 和Zn2+ ，这两种元素都和巯基有很强的结合力，不过锌元素的结合力较弱，它们若到达生物细胞内的位点进行竞争，则会因为其含量相对多少，一种元素可以对另一种元素造成一定的影响，比如当锌元素大量存在时，无乱是有机态的还是无机态的镉元素含量都会显著降低，锌元素也可以用来缓解镉胁迫对植物生长的危害。
除此之外，高等植物生长的必需营养元素——硒，也是可以提高植物镉胁迫抗性的元素之一。
1.5 硒元素的生物学功能
1.5.1 硒元素能增强植物光合作用
张弛等[18]研究油菜发现：外源施硒的浓度与叶绿素含量存在明显的正比例关系，而叶绿素是植物进行光合作用的一类重要的色素，其含量越多，则表明植物的光合作用越强。Chen[19]研究茶树发现：茶树树叶在喷洒过硒元素后，其叶子里面的叶绿素含量增加了47.62%，可以看出外源硒对光合作用有一定的促进作用。
目 录
1 引言 1
1.1 植物镉胁迫的来源 1
1.2 镉胁迫对植物生长发育的危害 1
1.3 草莓生长受镉胁迫后的表现 2
1.4 营养元素对缓解镉胁迫对植物生长危害的研究进展 2
1.5 硒元素的生物学功能 3
1.6 硒元素如何缓解镉胁迫对植物生长的危害 3
2 材料与方法 4
2.1 试验材料 4
2.2 试验方法 4
2.3 各项指标测定 5
3 结果与分析 8
3.1 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗叶绿素含量的影响 8
3.2 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗细胞质膜透性的影响 8
3.3 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗丙二醛含量的影响 9
3.4 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗SOD活性的影响 10
3.5 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗POD活性的影响 11
3.6 硒元素对镉胁迫下草莓幼苗CAT活性的影响 12
4 讨论 13
结论 15
致谢 16
参考文献 18
1 引言
1.1 植物镉胁迫的来源
重金属是广泛存在于自然界中的元素，随着工业科技的发展，使其很容易通过工业的废水或者其他不当的方式被排放到土壤中，镉（Cd）元素也毫不例外，与其相关的工业有电池业、电镀业、合金业等[1]，一旦其生产或排放过程不当，便可能将镉泄露到土壤或空气中被植物吸收，对植物造成危害[2] *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
，且其还会通过食物链在人体中富集，会对人类也造成伤害[3]。而其相对于其他重金属来说，镉是很容易在植物中富集的元素[4]，而一旦当其在植物中达到一定量时，就会对植物造成胁迫，成为抑制植物生长、影响植物生产力的主要非生物逆境因素之一[5]。
1.2 镉胁迫对植物生长发育的危害
1.2.1 植物生长发育受到抑制
孙光闻[6]研究小白菜发现：镉胁迫下的小白菜生长发育，受到了明显的毒害现象，主要表现为地上部及根的干物重降低，叶片变小、变窄、失绿，根系伸长生长受到阻碍且变褐色，呈现出丛生的现象，叶绿素降低。邵国胜[7]研究发现：当镉元素进入水稻并累积到一定程度，就会对水稻造成毒害，受到镉毒害的水稻会表现出叶片开始失绿，有黄褐色的条纹出现，根系也会相对减少，根毛与侧根发育不再健康，分蘖将会遭受严重抑制的现象，因此水稻品质和产量也被大大地降低[8]。
1.2.2 植物的新陈代谢受到影响
刘建国[9]研究发现：处于镉胁迫下的植物，其叶绿素a与叶绿素b会因为镉的毒害而相对减少，此外，镉毒害还会使位于类囊体中的叶肉细胞数量明显减少，降低叶片在氧呼出时的效率，钝化PS Ⅱ等。贺远[10]研究发现：镉在植物体中不断积累到一定程度时，位于烟草叶片中的色素出现了急剧减少的现象，烟草光合速率明显降低，而当镉浓度不断增加，光合速率竟出现了负值的情况，此现象表明镉胁迫会对烟草的新城代谢造成影响。
1.2.3 植物对营养元素的吸收受到影响
蓝兰[11]研究发现：植物吸收锌、铜、钙、钾等其他营养元素时会受到镉胁迫的影响，一般表现为吸收受到抑制，而当其他营养元素达到一定量时，其他营养元素也可能会抑制植物对于镉的吸收。
1.3 草莓生长受镉胁迫后的表现
张金彪等[12]研究发现：草莓容易吸收土壤中的镉元素并积累，其对镉元素的吸收率为根＞茎＞叶＞果，当镉元素累积到一定程度对草莓造成毒害，草莓根部受到的影响最大。曹仕木、林武[13]研究结果表明：土壤中小于或等于10 mg/kg 的镉浓度会促进草莓根的生长，大于或等于25 mg/kg 的镉浓度会抑制草莓根的产生与生长，根会由长变短，由白变褐直至变黑，镉胁迫对草莓叶的毒害表现在叶片退绿、黄化、提前衰老，其毒害还会造成草莓植株整体矮小，长势弱，结实率和质量降低。
1.4 营养元素对缓解镉胁迫对植物生长危害的研究进展
某些营养元素能增强植物对特定重金属胁迫的耐受性，例如硫、钾元素可以减轻植物受铜胁迫的程度，钙和硅元素能降低过量铝离子对植物的危害[14]。
王天顺等[15]用果蔗组织培养幼苗进行试验，发现不同硅浓度对镉胁迫下果蔗幼苗株高、根长、鲜重以及镉元素的含量均有一定影响，在镉元素含量相同的情况下，硅元素可以降低果蔗根茎中的镉元素含量，可以用来缓解镉胁迫对植物生长的危害。
李德明[16]研究发现：镉元素会导致磷、钙、钾、硫和镁等元素在小白菜中增加，破坏小白菜体内大量和微量元素的平衡，而加硅元素会减缓镉造成的这种破环，抑制某些元素的不平衡移动，从一定程度上缓解镉胁迫对植物生长的危害。
宫象雷[17]通过研究蒜苗发现：有着相似的外层电子轨道的Cd2+ 和Zn2+ ，这两种元素都和巯基有很强的结合力，不过锌元素的结合力较弱，它们若到达生物细胞内的位点进行竞争，则会因为其含量相对多少，一种元素可以对另一种元素造成一定的影响，比如当锌元素大量存在时，无乱是有机态的还是无机态的镉元素含量都会显著降低，锌元素也可以用来缓解镉胁迫对植物生长的危害。
除此之外，高等植物生长的必需营养元素——硒，也是可以提高植物镉胁迫抗性的元素之一。
1.5 硒元素的生物学功能
1.5.1 硒元素能增强植物光合作用
张弛等[18]研究油菜发现：外源施硒的浓度与叶绿素含量存在明显的正比例关系，而叶绿素是植物进行光合作用的一类重要的色素，其含量越多，则表明植物的光合作用越强。Chen[19]研究茶树发现：茶树树叶在喷洒过硒元素后，其叶子里面的叶绿素含量增加了47.62%，可以看出外源硒对光合作用有一定的促进作用。
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