萝卜铅吸收的基因型差异与累积转运研究
采用营养钵育苗、水培进行铅胁迫的方法，研究了36个萝卜基因型肉质根吸收铅的差异。结果表明，500mg/L Pb(NO3)2的处理下，不同基因型萝卜根部吸收Pb能力存在显著差异，萝卜根部Pb含量的变幅为 2108.67 ~ 15850 mg/kg，平均值为7364.27mg/kg DW。高累积基因型和低累积基因型铅含量相差高达7.5倍，并筛选出铅高累积基因型如 ‘NAU-SG’、 ‘NAU-CH’以及低累积基因型如: ‘NAU-JLCX’、‘NAU-JYCX’、‘NAU-TDQT’、 ‘NAU-YH’。
目录
摘要3
关键词 3
Abstract 3
Key words3
引言3
1材料与方法 4
1．1试验材料4
1．2植物培养与铅处理4
1．3测定项目及方法4
1．3．1Pb含量测定 4
1．3．2数据分析 5
2 结果与分析 5
2.1形态学观察 5
2.2萝卜吸收铅的基因型差异 6
2.3铅在萝卜体内的转运 7
3讨论 8
致谢8
参考文献8
图1 铅胁迫下萝卜的形态学变化 6
图 2 萝卜根部吸收铅的基因型差异 6
表1 不同浓度铅胁迫，萝卜各时间段的转运系数 7
萝卜铅吸收的基因型差异与转运研究
引言
引言
工业铅生产至少有5000年的历史，而有关铅中毒的事件可以追溯到古罗马时期[1]。随着现代工农业的发展，人类20世纪所用的铅含量远远超过以前所有时代的总和[2]。人类日常生活中接触铅主要通过家中的喷刷的油漆、化妆品、汽车尾气、废旧电池等，而且在发展国家尤为严重[3]。当生物体通过各种途径接触铅时会产生各种病变，例如：心脏功能[4]、肝功能[5]、行为状态[6]、免疫功能[7]、神经功能[8]、肾功能[9]以及血液功能[10]的障碍。
植物吸收重金属的能力不仅与重金属的种类和植物的种类有关，而且同一种植物不同品种之间也存在差异。Alexander 等[11]研究六种常见蔬菜吸收 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
Pb、Cd等四种重金属吸收的差异发现，不同蔬菜种类、同种蔬菜不同品种都存在极显著差异；豆科蔬菜是低积累型，根菜类是中等积累型，而叶菜类属于高积累型。研究发现大白菜对铅的吸收存在明显的品种及基因型差异[12]，而且多数都超过了中国食品卫生标准规定的最大浓度[13]。Liu 等[14]研究30个大白菜在铅胁迫下生物量的变化发现，26个品种没有明显降低，有4个品种显著降低。大白菜受铅胁迫表现出植株矮小、叶片失绿、心叶向外生长、生长明显胁迫表现出植株矮小、叶片失绿、心叶向外生长、生长明显受阻等现象。然而，李春燕等[15]研究含铅等四种重金属土壤的复合污染对小白菜生长的影响发现，低浓度促进小白菜生长，高浓度明显抑制小白菜生长。
铅虽然是植物体正常生长的非必需元素，但很多研究显示，铅可以被大多数植物的根部所吸收，并向地上部转运[16,17]。代 杰 等[18]研究发现铅在水芹中转运系数较高，均值为0.47。方其仙等研究发现铅在圆叶无心菜中的转运系数高于1，是铅的累积植物。然而刘维涛等研究发现，铅在15种大白菜中转运系数存在明显的品种差异，平均转运系数小于0.4。Liu 等研究再次证实，铅在30种大白菜中的转运存在显著的品种差异，转运系数小于0.5。
萝卜是十字花科萝卜属重要的世界性蔬菜作物，现在世界各地都有种植，欧洲和美洲主要是小型萝卜，亚洲则主要为大型萝卜[19]。利用作物吸收、累积重金属能力的种间以及品种内差异，筛选低铅积累的萝卜品种，进而为培育低铅积累的萝卜品种提供相应的科学依据，也为其他蔬菜作物的低积累品种的筛选提供一定的参考，进而保证蔬菜的安全生产。据报道，萝卜根可以积累大量的重金属铅，而向地上部的转运较少[20]。然而，铅被萝卜根系吸收后，如何向萝卜各种器官中转运还很少被研究。因而，了解铅在萝卜体内各器官、组织中的积累规律，保证萝卜等根菜类蔬菜的安全生产具有重要的实践意义。
1 材料与方法
1．1 试验材料
试验选用的36个萝卜基因型都由大学园艺学院萝卜遗传育种研究室培育的高代自交系，分别是NAUJLCX、NAUJYC、NAUTDQT、NAUYH、NAUWY91、NAUSJMSH、NAUXHT、NAUHH、NAUBY、NAUXCB、NAUYZYB、NAUXCY、NAULU127、NAUXYB、NAUOPNSP、NAUDHP、NAUDY13、NAUNJH、NAUFH、NAUDLXWY、NAUJW、NAULS、NAUZDC、NAURG、NAUCXH、NAUZQH、NAULC、NAUNPZ、NAUSGQT、NAUYZH、NAUXZH、NAUJNH、NAUMSH、NAUCH、NAUSG。
1．2 植物培养与铅处理
将选定的36个萝卜基因型的种子进行筛选，选出饱满一致的种子放于垫有已编号滤纸的培养皿中，浸种2h后置于恒温箱中，25℃以及遮光的条件下进行催芽。当某个培养皿中的种子发芽数达到所需播种的种子粒数时开始播种于营养钵中，生长基质为土：草炭：蛭石=1:1:1，一个月后，选取生长势较为一致的幼苗移至Hoagland完全营养液[22]中进行培养，每隔4d重新换一次完全营养液。水培期间，用电动空气泵持续24h通气。
幼苗在Hoagland完全营养液中缓苗一周后，更换改良营养液，开始进行Pb(NO3)2胁迫处理，铅胁迫浓度为500mg/L Pb(NO3)2。同时设置对照组，不添加铅进行胁迫处理，每个基因型各3次重复。5d后收获。另外设置对照组，以及200mg/L、500mg/L和1000mg/L Pb(NO3)2胁迫观察形态学上的变化。
1．3测定项目及方法
1．3．1Pb含量测定
用酒精消毒后的刀片从萝卜的根头上部切取，将其分为地上部和地下部，样品先用自来水冲洗干净，再用去离子水清洗，擦干表面水分，用万分之一天平分别称其鲜重，并记录。装袋之后，置于烘箱中调至105℃杀青30min，而后调至80℃下烘到恒重，称量其干重，并记录。称量样品0.200g干重进行消煮，定容后用原子吸收光谱仪（Analyst 700, PerkinElmer）测定含量。样品消煮及铅含量测定具体流程如下：
目录
摘要3
关键词 3
Abstract 3
Key words3
引言3
1材料与方法 4
1．1试验材料4
1．2植物培养与铅处理4
1．3测定项目及方法4
1．3．1Pb含量测定 4
1．3．2数据分析 5
2 结果与分析 5
2.1形态学观察 5
2.2萝卜吸收铅的基因型差异 6
2.3铅在萝卜体内的转运 7
3讨论 8
致谢8
参考文献8
图1 铅胁迫下萝卜的形态学变化 6
图 2 萝卜根部吸收铅的基因型差异 6
表1 不同浓度铅胁迫，萝卜各时间段的转运系数 7
萝卜铅吸收的基因型差异与转运研究
引言
引言
工业铅生产至少有5000年的历史，而有关铅中毒的事件可以追溯到古罗马时期[1]。随着现代工农业的发展，人类20世纪所用的铅含量远远超过以前所有时代的总和[2]。人类日常生活中接触铅主要通过家中的喷刷的油漆、化妆品、汽车尾气、废旧电池等，而且在发展国家尤为严重[3]。当生物体通过各种途径接触铅时会产生各种病变，例如：心脏功能[4]、肝功能[5]、行为状态[6]、免疫功能[7]、神经功能[8]、肾功能[9]以及血液功能[10]的障碍。
植物吸收重金属的能力不仅与重金属的种类和植物的种类有关，而且同一种植物不同品种之间也存在差异。Alexander 等[11]研究六种常见蔬菜吸收 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
Pb、Cd等四种重金属吸收的差异发现，不同蔬菜种类、同种蔬菜不同品种都存在极显著差异；豆科蔬菜是低积累型，根菜类是中等积累型，而叶菜类属于高积累型。研究发现大白菜对铅的吸收存在明显的品种及基因型差异[12]，而且多数都超过了中国食品卫生标准规定的最大浓度[13]。Liu 等[14]研究30个大白菜在铅胁迫下生物量的变化发现，26个品种没有明显降低，有4个品种显著降低。大白菜受铅胁迫表现出植株矮小、叶片失绿、心叶向外生长、生长明显胁迫表现出植株矮小、叶片失绿、心叶向外生长、生长明显受阻等现象。然而，李春燕等[15]研究含铅等四种重金属土壤的复合污染对小白菜生长的影响发现，低浓度促进小白菜生长，高浓度明显抑制小白菜生长。
铅虽然是植物体正常生长的非必需元素，但很多研究显示，铅可以被大多数植物的根部所吸收，并向地上部转运[16,17]。代 杰 等[18]研究发现铅在水芹中转运系数较高，均值为0.47。方其仙等研究发现铅在圆叶无心菜中的转运系数高于1，是铅的累积植物。然而刘维涛等研究发现，铅在15种大白菜中转运系数存在明显的品种差异，平均转运系数小于0.4。Liu 等研究再次证实，铅在30种大白菜中的转运存在显著的品种差异，转运系数小于0.5。
萝卜是十字花科萝卜属重要的世界性蔬菜作物，现在世界各地都有种植，欧洲和美洲主要是小型萝卜，亚洲则主要为大型萝卜[19]。利用作物吸收、累积重金属能力的种间以及品种内差异，筛选低铅积累的萝卜品种，进而为培育低铅积累的萝卜品种提供相应的科学依据，也为其他蔬菜作物的低积累品种的筛选提供一定的参考，进而保证蔬菜的安全生产。据报道，萝卜根可以积累大量的重金属铅，而向地上部的转运较少[20]。然而，铅被萝卜根系吸收后，如何向萝卜各种器官中转运还很少被研究。因而，了解铅在萝卜体内各器官、组织中的积累规律，保证萝卜等根菜类蔬菜的安全生产具有重要的实践意义。
1 材料与方法
1．1 试验材料
试验选用的36个萝卜基因型都由大学园艺学院萝卜遗传育种研究室培育的高代自交系，分别是NAUJLCX、NAUJYC、NAUTDQT、NAUYH、NAUWY91、NAUSJMSH、NAUXHT、NAUHH、NAUBY、NAUXCB、NAUYZYB、NAUXCY、NAULU127、NAUXYB、NAUOPNSP、NAUDHP、NAUDY13、NAUNJH、NAUFH、NAUDLXWY、NAUJW、NAULS、NAUZDC、NAURG、NAUCXH、NAUZQH、NAULC、NAUNPZ、NAUSGQT、NAUYZH、NAUXZH、NAUJNH、NAUMSH、NAUCH、NAUSG。
1．2 植物培养与铅处理
将选定的36个萝卜基因型的种子进行筛选，选出饱满一致的种子放于垫有已编号滤纸的培养皿中，浸种2h后置于恒温箱中，25℃以及遮光的条件下进行催芽。当某个培养皿中的种子发芽数达到所需播种的种子粒数时开始播种于营养钵中，生长基质为土：草炭：蛭石=1:1:1，一个月后，选取生长势较为一致的幼苗移至Hoagland完全营养液[22]中进行培养，每隔4d重新换一次完全营养液。水培期间，用电动空气泵持续24h通气。
幼苗在Hoagland完全营养液中缓苗一周后，更换改良营养液，开始进行Pb(NO3)2胁迫处理，铅胁迫浓度为500mg/L Pb(NO3)2。同时设置对照组，不添加铅进行胁迫处理，每个基因型各3次重复。5d后收获。另外设置对照组，以及200mg/L、500mg/L和1000mg/L Pb(NO3)2胁迫观察形态学上的变化。
1．3测定项目及方法
1．3．1Pb含量测定
用酒精消毒后的刀片从萝卜的根头上部切取，将其分为地上部和地下部，样品先用自来水冲洗干净，再用去离子水清洗，擦干表面水分，用万分之一天平分别称其鲜重，并记录。装袋之后，置于烘箱中调至105℃杀青30min，而后调至80℃下烘到恒重，称量其干重，并记录。称量样品0.200g干重进行消煮，定容后用原子吸收光谱仪（Analyst 700, PerkinElmer）测定含量。样品消煮及铅含量测定具体流程如下：
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