海州香薷和野草香铜耐性差异比较
：本研究通过水培的方法研究了耐铜植物海州香薷（Elsholtzia. haichowensis）和铜敏感植物野草香（Elsholtzia. cypriani）2种香薷植物对铜吸收及耐性的比较，分析了过量铜对2种香薷幼苗生长、根系活力、铜积累及营养元素吸收的影响。实验结果表明，随着Cu处理浓度的增加，海洲香薷的地上部分和根系的Cu含量都明显上升，野草香的根系Cu含量也明显上升，而地上部分Cu基本含量保持不变。2种香薷根系Cu含量都明显高于地上部分，而海洲香薷根系Cu含量有明显高于野草香。Cu处理明显抑制野草香地上部分和根系生长，而对海洲香薷根系生长有促进作用，且严重降低了野草香根系活力，对海洲香薷根系活力有一定的提高。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 4
1．1 实验材料 4
1．2 植物材料的培养与铜处理 4
1．2．1 生物量及重金属含量测定 4
1．2．2 光合参数及根系活力的测定 4
1．2．3 海洲香薷与野草香转录组测序分析 4
1．3 测定方法 5
1．3．1 植物样品重金属元素含量的测定 5
1．3．2 光合参数的测定 5
1．3．3 根系活力的测定 5
1．3．4 植物根系总RNA的提取 5
1．3．5 数据分析 6
2 结果与分析 6
2．1 铜处理对2种香薷株高及根系伸长的影响 6
2．2 铜处理对2种香薷干重的影响 6
2．3 2种香薷铜积累的差异 7
2．4 铜处理对2种香薷矿质元素吸收的影响 7
2．5 铜处理对2种香薷光合参数的影响 8
2．6 铜处理对2种香薷根系活力的影响 8
2．7 铜胁迫下海洲香薷与野草香的转录组学差异 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献： 11
海州香薷和野草香铜耐性差异比较
引
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
言
引言
许多重金属是植物生长的必需元素，如Cu是某些氧化酶（如多酚氧化酶、抗坏血酸酶、细胞色素氧化酶）的成分，参与呼吸代谢中的氧化还原过程（潘瑞炽和董愚得，1995），Cu又是光合电子传递链体系中质体蓝素（PC）的成分[1]，参与光合作用的电子传递，故对光合有重要作用；Zn是色氨酸合成酶的必要成分，也是谷氨酸脱氢酶的组成成分、乙醇脱氢酶的活化剂（王忠，2000）。这些重金属无论是必需元素，还是Pb、Cd等非必需元素，当超过某一数值时，影响植物的多种生理过程，对植物产生一定的毒害作用，轻则植物体的代谢过程发生紊乱，生长发育受阻，重则导致植物死亡。重金属对植物的毒害，在形态上主要表现为根茎生长迟缓，叶片失绿卷曲；在生理生化方面多表现为光合作用和蒸腾作用受到抑制，引起氧化胁迫和膜损伤（Das et al., 1997; di Toppi and Gabbrielli, 1999）。而植物在进化的过程中，形成了忍耐和积累重金属的能力[2,3]（Baker et al., 2000; Peng et al., 2006）。根据植物种类的不同，植物对重金属的耐性主要有两种机制：(1)外排作用，即植物减少对重金属的吸收，并减少进入细胞的金属由根系向地上部的运输；(2)积累和区域化（Baker, 1981）。植物对重金属的积累即从污染的土壤中转移有毒重金属是指通过收获植物地上部达到清除重金属的目的（Salt et al., 1998）。
海州香薷（Elsholtzia. haichowensis）也叫“铜草”，属唇形科，为一年生草本植物。广泛分布在中国长江中下游地区[3,4,]，被作为铜矿的指示性植物（Tang et al., 1999）。海州香薷的生物量很大，对铜具有较高的耐性。水培实验结果表明，1000 μmol/L Cu处理后，海州香薷地上部可以积累3417mg/kg Cu（Yang et al., 2002）。由此可见海州香薷在污染土壤修复中具有应用潜力（Tang et al., 1999; Yang et al. 2002）。野草香俗名野狗芝麻、狗尾巴草，同属香薷属，与海州香薷分属不同种，采自湖南湘西的铅锌矿废矿区，为铜敏感植物（Xia et al., 2007）。2种香薷植物对铜耐性的差异报道还很少。本研究主要通过水培试验比较2种香薷在高铜环境下的生长及其对铜的吸收和积累特性的差异，为铜污染土壤的植物修复提供理论依据。
1 材料与方法
1．1实验材料
海州香薷（种子采自安徽铜陵南京汤山）；野草香（种子采自湖南吉首）。
1．2 植物材料的培养与铜处理
挑选大小一致的种子撒播于已灭菌的蛭石中，在室温下萌发；待幼苗的子叶展平，已露出真叶时，移至Hoagland营养液中培养。营养液pH用0.1MHCl和0.1MNaOH调至5.4。夏季注意通风防虫，各处理的管理方式均保持一致[5]。
1．2．1 生物量及重金属含量测定
设5个Cu处理，分别为CK（0.32μM）、10、20、50和100μM，每个处理3次重复。处理当天和处理2天后量一次根长、株高。处理2天后取样，将根系和地上部分开，洗净，在80 °C烘箱中烘至恒重，测定植株干重和各种重金属含量。
1．2．2 光合参数及根系活力的测定
设5个Cu浓度，分别为CK（0.32μM）、10、20、50和100μM，每个处理3次重复。处理2天后进行光合参数及根系活力的测定。
1．2．3海洲香薷与野草香转录组测序分析
设2个Cu处理，分别为CK（0.32μM）和50 μM，每个处理4次重复。处理24 h后收集根系，提取根系RNA，进行高通量测序。
1．3测定方法
1．3．1植物样品重金属元素含量的测定
称取已磨碎的植物干样0.2g，用HNO3HClO4（V/V=87/13）混合液完全消化（Zhao et al., 1994）[6]，电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICPAES）测定铜、锌、铁及锰含量[7]。
1．3．2 光合参数的测定
参照何莲等（2014）的方法，通过LI6400光合仪，在1000 Lux光强下测定海州香薷与野草香叶片的光合速率（μmol.m2s1）、气孔导度（mol H2Om2s1）、胞间CO2浓度（μl L1）和蒸腾速率（mmol.m2s1）；测定过程中，选取的叶片尽量保持一致（叶片位置及大小基本一致）。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 4
1．1 实验材料 4
1．2 植物材料的培养与铜处理 4
1．2．1 生物量及重金属含量测定 4
1．2．2 光合参数及根系活力的测定 4
1．2．3 海洲香薷与野草香转录组测序分析 4
1．3 测定方法 5
1．3．1 植物样品重金属元素含量的测定 5
1．3．2 光合参数的测定 5
1．3．3 根系活力的测定 5
1．3．4 植物根系总RNA的提取 5
1．3．5 数据分析 6
2 结果与分析 6
2．1 铜处理对2种香薷株高及根系伸长的影响 6
2．2 铜处理对2种香薷干重的影响 6
2．3 2种香薷铜积累的差异 7
2．4 铜处理对2种香薷矿质元素吸收的影响 7
2．5 铜处理对2种香薷光合参数的影响 8
2．6 铜处理对2种香薷根系活力的影响 8
2．7 铜胁迫下海洲香薷与野草香的转录组学差异 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献： 11
海州香薷和野草香铜耐性差异比较
引
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
言
引言
许多重金属是植物生长的必需元素，如Cu是某些氧化酶（如多酚氧化酶、抗坏血酸酶、细胞色素氧化酶）的成分，参与呼吸代谢中的氧化还原过程（潘瑞炽和董愚得，1995），Cu又是光合电子传递链体系中质体蓝素（PC）的成分[1]，参与光合作用的电子传递，故对光合有重要作用；Zn是色氨酸合成酶的必要成分，也是谷氨酸脱氢酶的组成成分、乙醇脱氢酶的活化剂（王忠，2000）。这些重金属无论是必需元素，还是Pb、Cd等非必需元素，当超过某一数值时，影响植物的多种生理过程，对植物产生一定的毒害作用，轻则植物体的代谢过程发生紊乱，生长发育受阻，重则导致植物死亡。重金属对植物的毒害，在形态上主要表现为根茎生长迟缓，叶片失绿卷曲；在生理生化方面多表现为光合作用和蒸腾作用受到抑制，引起氧化胁迫和膜损伤（Das et al., 1997; di Toppi and Gabbrielli, 1999）。而植物在进化的过程中，形成了忍耐和积累重金属的能力[2,3]（Baker et al., 2000; Peng et al., 2006）。根据植物种类的不同，植物对重金属的耐性主要有两种机制：(1)外排作用，即植物减少对重金属的吸收，并减少进入细胞的金属由根系向地上部的运输；(2)积累和区域化（Baker, 1981）。植物对重金属的积累即从污染的土壤中转移有毒重金属是指通过收获植物地上部达到清除重金属的目的（Salt et al., 1998）。
海州香薷（Elsholtzia. haichowensis）也叫“铜草”，属唇形科，为一年生草本植物。广泛分布在中国长江中下游地区[3,4,]，被作为铜矿的指示性植物（Tang et al., 1999）。海州香薷的生物量很大，对铜具有较高的耐性。水培实验结果表明，1000 μmol/L Cu处理后，海州香薷地上部可以积累3417mg/kg Cu（Yang et al., 2002）。由此可见海州香薷在污染土壤修复中具有应用潜力（Tang et al., 1999; Yang et al. 2002）。野草香俗名野狗芝麻、狗尾巴草，同属香薷属，与海州香薷分属不同种，采自湖南湘西的铅锌矿废矿区，为铜敏感植物（Xia et al., 2007）。2种香薷植物对铜耐性的差异报道还很少。本研究主要通过水培试验比较2种香薷在高铜环境下的生长及其对铜的吸收和积累特性的差异，为铜污染土壤的植物修复提供理论依据。
1 材料与方法
1．1实验材料
海州香薷（种子采自安徽铜陵南京汤山）；野草香（种子采自湖南吉首）。
1．2 植物材料的培养与铜处理
挑选大小一致的种子撒播于已灭菌的蛭石中，在室温下萌发；待幼苗的子叶展平，已露出真叶时，移至Hoagland营养液中培养。营养液pH用0.1MHCl和0.1MNaOH调至5.4。夏季注意通风防虫，各处理的管理方式均保持一致[5]。
1．2．1 生物量及重金属含量测定
设5个Cu处理，分别为CK（0.32μM）、10、20、50和100μM，每个处理3次重复。处理当天和处理2天后量一次根长、株高。处理2天后取样，将根系和地上部分开，洗净，在80 °C烘箱中烘至恒重，测定植株干重和各种重金属含量。
1．2．2 光合参数及根系活力的测定
设5个Cu浓度，分别为CK（0.32μM）、10、20、50和100μM，每个处理3次重复。处理2天后进行光合参数及根系活力的测定。
1．2．3海洲香薷与野草香转录组测序分析
设2个Cu处理，分别为CK（0.32μM）和50 μM，每个处理4次重复。处理24 h后收集根系，提取根系RNA，进行高通量测序。
1．3测定方法
1．3．1植物样品重金属元素含量的测定
称取已磨碎的植物干样0.2g，用HNO3HClO4（V/V=87/13）混合液完全消化（Zhao et al., 1994）[6]，电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICPAES）测定铜、锌、铁及锰含量[7]。
1．3．2 光合参数的测定
参照何莲等（2014）的方法，通过LI6400光合仪，在1000 Lux光强下测定海州香薷与野草香叶片的光合速率（μmol.m2s1）、气孔导度（mol H2Om2s1）、胞间CO2浓度（μl L1）和蒸腾速率（mmol.m2s1）；测定过程中，选取的叶片尽量保持一致（叶片位置及大小基本一致）。
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