黄花月见草耐铜机制研究
：柳叶菜科植物黄花月见草作为一种耐铜植物，被视为植物修复铜污染土壤的较好材料。目前已知其对铜为排斥机制，但具体耐性机制尚不清楚。面对这一问题，本文对黄花月见草的耐铜机制进行初步研究。通过与美丽月见草比较，黄花月见草在铜处理后长势、鲜重及根长受到的影响相对小些，且其阳离子交换量（CEC）高于美丽月见草，表现出更强的耐铜性。并且，对黄花月见草进行的以 CuSO4形式添加的不同浓度的Cu的吸收特征的研究结果显示，其地上部及根部 Cu含量均随溶液中Cu浓度的增加而增加，且根系中含量明显高于地上部。根对Cu的吸收动态符合Michaelich-Menten模拟曲线方程特征，数据拟合后得到Vmax（76.89mg/kgDW/h）和Km（711.4umol/L）。其中Km值较大，可见与Cu的亲和力小，与黄花月见草为铜排斥型植物的结论相一致。
目录
摘要1
关键词1
Abstract 1
Key words 1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1实验材料的选取2
1.2试验方法2
1.2.1实验材料的培养2
1.2.2黄花月见草和美丽月见草的铜耐性比较实验2
1.2.3黄花月见草根系铜离子吸收的浓度动力学实验3
1.3数据分析与统计方法3
2结果与分析3
2.1黄花月见草和美丽月见草耐铜性比较3
2.1.1两种植物外观的观察3
2.1.2黄花月见草和美丽月见草根长鲜重比较5
2.1.3黄花月见草和美丽月见草的CEC比较6
2.1.4铜对黄月见草和美丽月见草根系地上部各元素吸收的影响6
2.2黄花月见草根系铜吸收的浓度动力学探究7
2.2.1不同浓度Cu2+条件下黄花月见草根系和地上部Cu2+含量分析 7
2.2.2不同浓度Cu2+条件下黄花月见草根系Cu2+吸收动力学曲线分析 8
3讨论8
3.1黄花月见草与美丽月见草铜耐性分析9
3.2黄花月见草根系铜吸收的浓度动力学分析9
致谢 9
参考文献 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 黄花月见草耐铜性机制研究
引言
引言
在土壤资源日益短缺，土壤污染问题日益严重的今天，而土壤污染中以重金属污染尤为突出，各方都开始讨论各项修复重金属污染土壤的技术。在众多重金属污染土壤修复技术中，植物修复技术以其成本低廉、环境扰动小、便于大面积处理、易为公众所接受等优点而倍受青睐[1]。不同植物对不同重金属的耐性各有差异，其中月见草的耐铜优势颇为突出。低廉的生产成本和较高的经济效益使得黄花月见草在合理利用Cu污染土壤中具有推广价值[2]。
诚然，人们已经对铜污染进行了大量研究。黄花月见草是铜矿区周围的优势物种。但是，目前对黄花月见草的研究主要集中于它的药用价值以及种子油中所富含的具有较高经济价值的γ亚麻酸（GLA）上，在铜耐性方面，已知其铜转运系数较低，属于排斥型耐铜植物[34]，但其耐性机制却尚不清楚。如何更好的利用其铜耐性和稳定的修复能力，恢复土壤污染区的植被覆盖，减少水土流失并降低重金属的迁移扩散就成为了一个颇具意义的课题。
由此，我们可对黄花月见草的耐性机制进行初步研究。在对其耐铜性进行比较验证的同时，或可探究其根系铜吸收动力学特征，明确其根系和地上部铜吸收、转运的特征以及不同铜浓度对黄花月见草生长的影响。值得一提的是，在对其耐性比较时，除了外观形态等的比较，还进行CEC的测定。CEC指的是单位数量根吸附的阳离子的物质的量，根的CEC与根的细胞（主要是细胞壁）组成相关，反应了某一植物根系的特性。有研究发现，植物对Cd的吸收与根系阳离子交换能力（CEC）呈正相关，且CEC值越大，耐性越小[6]，这也可成为黄花月见草根系的铜耐性的参考。另外如米氏常数Km，即达到反应最大速度的一半时的底物浓度，当PH、温度、离子强度不变时，Km是恒定的。Km作为重要的动力学参数，可反映酶和底物的亲和能力。测定黄花月见草的根系Km，可得到其根系与铜离子的亲和能力，Km值越大，亲和能力越弱，反之亦然。
通过这些基础特性研究，或能初步揭开其作为铜排斥性植物的神秘面纱。从而使得黄花月见草对重金属铜排斥的关键机制明晰化，为选育重金属含量低、对环境适应能力强的经济植物提供理论依据，为植物修复研究提供有力的证据支持，并可为更加全面阐明植物抗重金属毒害的分子机理并用于降低重金属在其他植物可食部分中的积累提供理论依据。
1 材料与方法
1.1实验材料的选取
实验选用黄花月见草种子和美丽月见草种子
1.2试验方法
1.2.1实验材料的培养
种子消毒、浸泡后，以蛭石为基质，均匀播撒，遮光催芽；
种子发芽，约两周后，将幼苗用海绵包裹固定于塑料板的小孔内，置于不透光的容器中水培，25℃温室培养，注意根部遮光处理；
每三天更换一次营养液，随着幼苗的长大，可适当提高培养液浓度，以四分之一到二分之一再到全营养液过渡，促进幼苗更为快速健康的成长；
营养液配方为：
母液浓度
每升
Ca(NO3)2
1mol/L
5mL
KNO3
1mol/L
5mL
MgSO4
1mol/L
2mL
KH2PO4
1mol/L
1mL
FeEDTA
—
1mL
微量元素
—
1mL
1.2.2黄花月见草和美丽月见草的铜耐性比较实验
1.2.2.1两种植物铜处理下外观形态比较
幼苗在营养液中培养三到四周后，在幼苗长至合适大小时，选取足量长势一致的幼苗，分成处理组和对照组；
对照组继续用营养液处理，对照组营养液中铜浓度为50μM，继续在25℃室温下处理；
每处理2d、4d、7d、10d进行两种植物对照组和处理组的根长和鲜重测定，并在处理10d后拍照；
1.2.2.2两种植物的CEC测定
取处理3d的植物样，称量根系干重0.1g左右，用液氮将根系研成粉末，放入250ml烧杯中
先加几滴蒸馏水使根湿润，再加0.01M的HCl 50100ml（0.1g的根加入100ml），搅拌35min，待根下沉
HCl连同根倒入漏斗中过滤，用去离子水漂洗至无Cl （一般用110200ml蒸馏水，少量多次）
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摘要1
关键词1
Abstract 1
Key words 1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1实验材料的选取2
1.2试验方法2
1.2.1实验材料的培养2
1.2.2黄花月见草和美丽月见草的铜耐性比较实验2
1.2.3黄花月见草根系铜离子吸收的浓度动力学实验3
1.3数据分析与统计方法3
2结果与分析3
2.1黄花月见草和美丽月见草耐铜性比较3
2.1.1两种植物外观的观察3
2.1.2黄花月见草和美丽月见草根长鲜重比较5
2.1.3黄花月见草和美丽月见草的CEC比较6
2.1.4铜对黄月见草和美丽月见草根系地上部各元素吸收的影响6
2.2黄花月见草根系铜吸收的浓度动力学探究7
2.2.1不同浓度Cu2+条件下黄花月见草根系和地上部Cu2+含量分析 7
2.2.2不同浓度Cu2+条件下黄花月见草根系Cu2+吸收动力学曲线分析 8
3讨论8
3.1黄花月见草与美丽月见草铜耐性分析9
3.2黄花月见草根系铜吸收的浓度动力学分析9
致谢 9
参考文献 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 黄花月见草耐铜性机制研究
引言
引言
在土壤资源日益短缺，土壤污染问题日益严重的今天，而土壤污染中以重金属污染尤为突出，各方都开始讨论各项修复重金属污染土壤的技术。在众多重金属污染土壤修复技术中，植物修复技术以其成本低廉、环境扰动小、便于大面积处理、易为公众所接受等优点而倍受青睐[1]。不同植物对不同重金属的耐性各有差异，其中月见草的耐铜优势颇为突出。低廉的生产成本和较高的经济效益使得黄花月见草在合理利用Cu污染土壤中具有推广价值[2]。
诚然，人们已经对铜污染进行了大量研究。黄花月见草是铜矿区周围的优势物种。但是，目前对黄花月见草的研究主要集中于它的药用价值以及种子油中所富含的具有较高经济价值的γ亚麻酸（GLA）上，在铜耐性方面，已知其铜转运系数较低，属于排斥型耐铜植物[34]，但其耐性机制却尚不清楚。如何更好的利用其铜耐性和稳定的修复能力，恢复土壤污染区的植被覆盖，减少水土流失并降低重金属的迁移扩散就成为了一个颇具意义的课题。
由此，我们可对黄花月见草的耐性机制进行初步研究。在对其耐铜性进行比较验证的同时，或可探究其根系铜吸收动力学特征，明确其根系和地上部铜吸收、转运的特征以及不同铜浓度对黄花月见草生长的影响。值得一提的是，在对其耐性比较时，除了外观形态等的比较，还进行CEC的测定。CEC指的是单位数量根吸附的阳离子的物质的量，根的CEC与根的细胞（主要是细胞壁）组成相关，反应了某一植物根系的特性。有研究发现，植物对Cd的吸收与根系阳离子交换能力（CEC）呈正相关，且CEC值越大，耐性越小[6]，这也可成为黄花月见草根系的铜耐性的参考。另外如米氏常数Km，即达到反应最大速度的一半时的底物浓度，当PH、温度、离子强度不变时，Km是恒定的。Km作为重要的动力学参数，可反映酶和底物的亲和能力。测定黄花月见草的根系Km，可得到其根系与铜离子的亲和能力，Km值越大，亲和能力越弱，反之亦然。
通过这些基础特性研究，或能初步揭开其作为铜排斥性植物的神秘面纱。从而使得黄花月见草对重金属铜排斥的关键机制明晰化，为选育重金属含量低、对环境适应能力强的经济植物提供理论依据，为植物修复研究提供有力的证据支持，并可为更加全面阐明植物抗重金属毒害的分子机理并用于降低重金属在其他植物可食部分中的积累提供理论依据。
1 材料与方法
1.1实验材料的选取
实验选用黄花月见草种子和美丽月见草种子
1.2试验方法
1.2.1实验材料的培养
种子消毒、浸泡后，以蛭石为基质，均匀播撒，遮光催芽；
种子发芽，约两周后，将幼苗用海绵包裹固定于塑料板的小孔内，置于不透光的容器中水培，25℃温室培养，注意根部遮光处理；
每三天更换一次营养液，随着幼苗的长大，可适当提高培养液浓度，以四分之一到二分之一再到全营养液过渡，促进幼苗更为快速健康的成长；
营养液配方为：
母液浓度
每升
Ca(NO3)2
1mol/L
5mL
KNO3
1mol/L
5mL
MgSO4
1mol/L
2mL
KH2PO4
1mol/L
1mL
FeEDTA
—
1mL
微量元素
—
1mL
1.2.2黄花月见草和美丽月见草的铜耐性比较实验
1.2.2.1两种植物铜处理下外观形态比较
幼苗在营养液中培养三到四周后，在幼苗长至合适大小时，选取足量长势一致的幼苗，分成处理组和对照组；
对照组继续用营养液处理，对照组营养液中铜浓度为50μM，继续在25℃室温下处理；
每处理2d、4d、7d、10d进行两种植物对照组和处理组的根长和鲜重测定，并在处理10d后拍照；
1.2.2.2两种植物的CEC测定
取处理3d的植物样，称量根系干重0.1g左右，用液氮将根系研成粉末，放入250ml烧杯中
先加几滴蒸馏水使根湿润，再加0.01M的HCl 50100ml（0.1g的根加入100ml），搅拌35min，待根下沉
HCl连同根倒入漏斗中过滤，用去离子水漂洗至无Cl （一般用110200ml蒸馏水，少量多次）
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