cd胁迫对高效固氮植物合欢幼苗生长发育的影响
摘要：以高效固氮植物合欢为试材，研究了不同浓度CdCl2溶液处理对接种根瘤菌的合欢幼苗生长发育的影响。结果表明，接种根瘤菌的合欢幼苗的株高较未接种根瘤菌的高，最高增幅达31.4%；叶片数目增多，最大增幅为32.9%。随 Cd 浓度增加，接种根瘤菌的合欢幼苗叶片及根系的相对电导率随之增加；叶绿素含量随Cd浓度的增加而下降；Cd浓度为0~15mg?L-1时SOD 活性随Cd 浓度增加而增大，而当Cd浓度为25mg?L-1时又急剧下降；MDA 含量随Cd处理浓度的增加而增加；可溶性蛋白质含量随Cd处理浓度的增加而减少。而在相同浓度Cd处理下，接种根瘤菌的合欢幼苗叶片和根系的相对电导率、SOD活性和MDA含量均比未接种根瘤菌的合欢幼苗低；接种根瘤菌的合欢幼苗的叶片叶绿素含量和可溶性蛋白质含量比未接种根瘤菌的合欢幼苗高。说明根瘤菌能缓解合欢幼苗的Cd毒害，提高其对Cd的忍耐能力。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言2
1 材料与方法3
1.1 材料3
1.2 方法3
1.2.1 根瘤菌培养及接种试验3
1.2.2 接种根瘤菌对合欢幼苗生长形态的影响4
1.2.3 镉胁迫对合欢幼苗生长发育的影响4
2 结果与分析4
2.1 接种根瘤菌对合欢幼苗生长形态的影响4
2.2 镉胁迫对合欢幼苗生长发育的影响5
2.2.1 镉胁迫对合欢幼苗叶片及根系相对电导率的影响5
2.2.2 镉胁迫对合欢幼苗叶片叶绿素含量的影响6
2.2.3 镉胁迫对合欢幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响 7
2.2.4 镉胁迫对合欢幼苗叶片丙二醛（MDA）含量的影响 7
2.2.5 镉胁迫对合欢幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响 8
3 讨论与结论 8
致谢 11
参考文献 12
附录 14
Cd胁迫对高效固氮植物——合欢幼苗生长发育的影响
引言
引言
随着我国工业化进程的加快
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
，工业“三废”排放量大幅增加，以及农业化学品的大量使用，使得城市污染向农村转移，污染物通过大气、水体进入土壤,重金属和难降解有机污染物在土壤中长期累积，致使局部地区土壤污染负荷不断加大。经调查，长江三角洲地区有的城市连片的农田受多种重金属污染，致使10%的土壤基本丧失生产力，对粮食安全造成了严重的威胁（林莆田，2011）。其中镉污染在全世界范围内普遍存在，以移动性大、毒性强、污染面积大被称为“五毒（Cd、Hg、Pb、Cr、As）”之首（尹国立，2013）。当作物受到土壤和灌溉水中镉的污染后，不但植物体受到伤害，而且镉逐渐累积在植物的不同器官，并通过食物链进一步威胁到人类的健康。据统计，全世界每年向环境释放的镉达30000吨左右，且82% ～94%的镉会进入到土壤中；我国每年由工业废弃物排放到环境中的镉总量约680余吨。因此，土壤Cd污染已经成为急需解决的问题。
镉（Cd）是一种对人类有害的重金属，分子质量为112.41g/mol。Cd是造成土壤和水体污染的一种主要重金属，对人类健康和生态系统的危害甚大（翟晶,2013）。Cd对生物体为非必需元素，不参与生物有机体的任何结构组成和生命代谢活动，对于所有生物体都具有毒性，低浓度Cd可抑制动植物的生长、发育和繁殖，高浓度Cd+可导致动植物死亡（尹国立，2013）。镉对植物毒害的作用机制和植物对镉污染土壤的修复是世界重金属生物学研究的热点问题（翟晶,2013）。
近年来,利用绿色植物来清除土壤中重金属的植物修复技术以其高效、经济和对环境友好等优势日益受到人们的关注（阿则古丽哈木提,2013）。城市周边的土壤必须加以治理才能用于粮食生产，而园林植物不进入人的食物链，不存在食用安全的问题；而选择具有经济价值的园林植物应用到土壤重金属污染治理中，还可获得较大的经济效益,具有广阔的发展前景。
生物固氮植物是一类与固氮菌共生的植物，在农业上能改良土壤理化性质，增强土壤肥力，为提高作物产量和质量发挥重要作用；同时，在净化环境、维持生态平衡方面也起着重要作用（韩斌，2009）。利用高效固氮植物用于园林绿化及农业生态系统配置，对于开辟氮素肥源、节约能源、改良土壤、保持水土和改善生态环境具有重大的现实意义。
在城市园林绿地中调查发现了一些高效固氮植物，包括豆科和非豆科植物，其中豆科植物在的合欢具有较强的固氮作用(张京伟，2010)。鉴于高效固氮植物在土壤改良中的重要作用，利用高效固氮植物进行重金属污染土壤的改良是一个全新的思路，具有重要的现实意义。
在铅锌尾矿区 Pb、Zn、Cu、Cd、As 等重金属含量极高，矿质氮含量很低，废弃地极端贫瘠，但豆科植株三叶草、香豌豆和猪屎豆在铅锌尾矿区生长数量较多，并且没有发生严重的铅锌重金属毒害现象（繆福俊，2010）；豆科植物刺槐、天蓝苜蓿和多花胡枝子生长数量也较多，毒害现象不明显（冀玉良，2014）。二者皆研究出与豆科植物共生的根瘤菌能抵抗较高浓度的重金属伤害。同样，在重金属污染严重的云南东川铜矿区自然生长的豆科植物生长数量多，也是因为根瘤菌存在着丰富的耐酸、铜菌株（龚秀会，2012）。豆科植物银合欢能在铅锌尾矿区内也能生长，其作为木豆科植物，银合欢的固氮作用有助于提高土壤的养分， 降低植被恢复与重建过程中的维持费用（李正强，2013）。利用有机肥等改良重金属污染严重的尾矿区，种植重金属耐性植物是一种经济有效的植被重建模式。又因植被重建是控制尾矿重金属污染的最有效手段之一，而高效固氮的豆科植物因其出众的固氮能力，能改良土壤、提高土壤肥力，故选用高效固氮的豆科植株在重金属污染区的植被重建与恢复工作中具有广阔的发展前景。
合欢（Albiziajulibrissin?Durazz）是豆科合欢属植物，适宜用作庭荫树、 行道树。共生根瘤菌，有高效的固氮功能、合欢植物可改良土壤，同时具有净化环境的功效，对氯化氢、二氧化氮及二氧化硫等有毒有害气体的抗性很强，具有巨大的经济价值、观赏价值和生态价值，其树皮有安神解郁、活血止痛、驱虫等功效；花可解郁宁心、开胃利气；合欢嫩叶富含维生素C，为佐餐之佳品；其木材可作家具、建筑等用（中国植物志）。
本研究以合欢的幼苗为试材，为其接种上Sm1021根瘤菌，研究不同浓度Cd处理对其生长发育的影响，以阐明根瘤菌共生可提高合欢幼苗对镉的抗性机理，同时找到已接种根瘤菌的合欢幼苗所能忍耐的镉浓度。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1植物材料
合欢种子：于2014年2月购自江苏宿迁，经100℃开水浸种的方法进行催芽处理后得到合欢幼苗。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言2
1 材料与方法3
1.1 材料3
1.2 方法3
1.2.1 根瘤菌培养及接种试验3
1.2.2 接种根瘤菌对合欢幼苗生长形态的影响4
1.2.3 镉胁迫对合欢幼苗生长发育的影响4
2 结果与分析4
2.1 接种根瘤菌对合欢幼苗生长形态的影响4
2.2 镉胁迫对合欢幼苗生长发育的影响5
2.2.1 镉胁迫对合欢幼苗叶片及根系相对电导率的影响5
2.2.2 镉胁迫对合欢幼苗叶片叶绿素含量的影响6
2.2.3 镉胁迫对合欢幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响 7
2.2.4 镉胁迫对合欢幼苗叶片丙二醛（MDA）含量的影响 7
2.2.5 镉胁迫对合欢幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响 8
3 讨论与结论 8
致谢 11
参考文献 12
附录 14
Cd胁迫对高效固氮植物——合欢幼苗生长发育的影响
引言
引言
随着我国工业化进程的加快
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
，工业“三废”排放量大幅增加，以及农业化学品的大量使用，使得城市污染向农村转移，污染物通过大气、水体进入土壤,重金属和难降解有机污染物在土壤中长期累积，致使局部地区土壤污染负荷不断加大。经调查，长江三角洲地区有的城市连片的农田受多种重金属污染，致使10%的土壤基本丧失生产力，对粮食安全造成了严重的威胁（林莆田，2011）。其中镉污染在全世界范围内普遍存在，以移动性大、毒性强、污染面积大被称为“五毒（Cd、Hg、Pb、Cr、As）”之首（尹国立，2013）。当作物受到土壤和灌溉水中镉的污染后，不但植物体受到伤害，而且镉逐渐累积在植物的不同器官，并通过食物链进一步威胁到人类的健康。据统计，全世界每年向环境释放的镉达30000吨左右，且82% ～94%的镉会进入到土壤中；我国每年由工业废弃物排放到环境中的镉总量约680余吨。因此，土壤Cd污染已经成为急需解决的问题。
镉（Cd）是一种对人类有害的重金属，分子质量为112.41g/mol。Cd是造成土壤和水体污染的一种主要重金属，对人类健康和生态系统的危害甚大（翟晶,2013）。Cd对生物体为非必需元素，不参与生物有机体的任何结构组成和生命代谢活动，对于所有生物体都具有毒性，低浓度Cd可抑制动植物的生长、发育和繁殖，高浓度Cd+可导致动植物死亡（尹国立，2013）。镉对植物毒害的作用机制和植物对镉污染土壤的修复是世界重金属生物学研究的热点问题（翟晶,2013）。
近年来,利用绿色植物来清除土壤中重金属的植物修复技术以其高效、经济和对环境友好等优势日益受到人们的关注（阿则古丽哈木提,2013）。城市周边的土壤必须加以治理才能用于粮食生产，而园林植物不进入人的食物链，不存在食用安全的问题；而选择具有经济价值的园林植物应用到土壤重金属污染治理中，还可获得较大的经济效益,具有广阔的发展前景。
生物固氮植物是一类与固氮菌共生的植物，在农业上能改良土壤理化性质，增强土壤肥力，为提高作物产量和质量发挥重要作用；同时，在净化环境、维持生态平衡方面也起着重要作用（韩斌，2009）。利用高效固氮植物用于园林绿化及农业生态系统配置，对于开辟氮素肥源、节约能源、改良土壤、保持水土和改善生态环境具有重大的现实意义。
在城市园林绿地中调查发现了一些高效固氮植物，包括豆科和非豆科植物，其中豆科植物在的合欢具有较强的固氮作用(张京伟，2010)。鉴于高效固氮植物在土壤改良中的重要作用，利用高效固氮植物进行重金属污染土壤的改良是一个全新的思路，具有重要的现实意义。
在铅锌尾矿区 Pb、Zn、Cu、Cd、As 等重金属含量极高，矿质氮含量很低，废弃地极端贫瘠，但豆科植株三叶草、香豌豆和猪屎豆在铅锌尾矿区生长数量较多，并且没有发生严重的铅锌重金属毒害现象（繆福俊，2010）；豆科植物刺槐、天蓝苜蓿和多花胡枝子生长数量也较多，毒害现象不明显（冀玉良，2014）。二者皆研究出与豆科植物共生的根瘤菌能抵抗较高浓度的重金属伤害。同样，在重金属污染严重的云南东川铜矿区自然生长的豆科植物生长数量多，也是因为根瘤菌存在着丰富的耐酸、铜菌株（龚秀会，2012）。豆科植物银合欢能在铅锌尾矿区内也能生长，其作为木豆科植物，银合欢的固氮作用有助于提高土壤的养分， 降低植被恢复与重建过程中的维持费用（李正强，2013）。利用有机肥等改良重金属污染严重的尾矿区，种植重金属耐性植物是一种经济有效的植被重建模式。又因植被重建是控制尾矿重金属污染的最有效手段之一，而高效固氮的豆科植物因其出众的固氮能力，能改良土壤、提高土壤肥力，故选用高效固氮的豆科植株在重金属污染区的植被重建与恢复工作中具有广阔的发展前景。
合欢（Albiziajulibrissin?Durazz）是豆科合欢属植物，适宜用作庭荫树、 行道树。共生根瘤菌，有高效的固氮功能、合欢植物可改良土壤，同时具有净化环境的功效，对氯化氢、二氧化氮及二氧化硫等有毒有害气体的抗性很强，具有巨大的经济价值、观赏价值和生态价值，其树皮有安神解郁、活血止痛、驱虫等功效；花可解郁宁心、开胃利气；合欢嫩叶富含维生素C，为佐餐之佳品；其木材可作家具、建筑等用（中国植物志）。
本研究以合欢的幼苗为试材，为其接种上Sm1021根瘤菌，研究不同浓度Cd处理对其生长发育的影响，以阐明根瘤菌共生可提高合欢幼苗对镉的抗性机理，同时找到已接种根瘤菌的合欢幼苗所能忍耐的镉浓度。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1植物材料
合欢种子：于2014年2月购自江苏宿迁，经100℃开水浸种的方法进行催芽处理后得到合欢幼苗。
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