镉胁迫下生菜镉阻隔剂的筛选及比较研究
镉是植物非必需元素，与其他重金属相比，在土壤中的化学形态更加多样，相对容易被植物所吸收，会对植物会产生不良影响，包括对生长的抑制、细胞分裂以及细胞结构的影响、光合作用系统、酶活性、呼吸系统以及对矿质营养元素的吸收等。因此，关于降低土壤中的镉含量，降低镉对农作物的污染，保障人类食品安全的相关研究已刻不容缓。本研究主要以生菜为实验材料，进行了镉生理阻隔剂的筛选、最佳生理阻隔剂浓度的筛选、镉生理阻隔剂组合的筛选，为农业上喷施外源试剂来缓解作物镉胁迫提出相应方案。本文的主要研究结果如下通过对AsA、Ca(NO3)2、GA3、GB、FeSO4几种试剂的筛选，选出了效果较好的三种阻隔剂AsA、Ca(NO3)2、GA3进行下一步试验；通过对三种试剂的浓度筛选，得出三种阻隔剂的最佳浓度为AsA 0.03g/L、Ca(NO3)2 2.5g/L、GA3 3μmol/L；通过对阻隔剂组合喷施的效果探究，选出了效果最为显著的Ca(NO3)2+GA3组合，与对照相比，能够有效降低生菜植株地上部分的镉积累44.94%，对生菜的生长发育也有显著的促进作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 供试生菜与土壤 3
1.2 镉阻隔剂的配置方案 3
1.3 材料培养及镉阻隔剂处理 4
1.4 生菜植株生长指标测定 4
1.5 生菜植株中镉元素含量的测定 4
1.6 数据处理及统计方法 4
2 结果与分析 4
2.1 生菜镉阻隔剂筛选的结果与分析 4
2.1.1 各个镉阻隔剂对镉胁迫下生菜幼苗生长的影响 4
2.1.2 各个镉阻隔剂对镉胁迫下生菜植株镉含量的影响 4
2.1.3 各个镉阻隔剂对镉胁迫下生菜植株镉转运的影响 6
2.2 生菜镉阻隔剂浓度筛选的结果与分析 6
2.2.1 各个镉阻隔剂浓度对镉胁迫下生菜幼苗生长的影响 6
2.2.2 各个镉阻隔剂浓度对镉胁迫下生菜植株镉含量的影响 6
2.2.3 各个镉阻隔剂浓度对镉胁迫 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
下生菜植株镉转运的影响 7
2.3 生菜镉阻隔剂组合筛选的结果与分析 8
2.3.1 各个镉阻隔剂组合对镉胁迫下生菜幼苗生长的影响 8
2.3.2 各个镉阻隔剂组合对镉胁迫下生菜植株镉含量的影响 8
2.3.3 各个镉阻隔剂组合对镉胁迫下生菜植株镉转运的影响 9
3 讨论 10
参考文献： 12
致谢 14
镉胁迫下生菜镉阻隔剂的筛选及比较研究
引言
引言
目前我国的镉污染土壤已经遍布11个省市的25个地区。一般情况下，对人类产生危害的并不是自然存在的镉（主要是自然中的矿物），而是人为因素引入的（工业生产活动产生）。我国的镉污染随着工业发展、废水的排放、化肥及农药等的大量使用等情况日益严重，而其中导致耕地污染最为严重的则是引用工业污水灌溉农田造成。在这些污染土壤上种植会导致农作物的质量下降，更为严重的是这些污染农作物被食用后会危害到人类的身体健康[1]。镉与其他重金属相比，在土壤中的化学形态更加多样，相对容易被植物所吸收。镉是植物非必需元素，会对植物会产生不良影响，包括对生长的抑制、细胞分裂以及细胞结构的影响、光合作用系统（降低光合速率、影响叶绿素合成等）、酶活性、呼吸系统以及对矿质营养元素的吸收等[2]。
研究表明镉对一些植物生长存在剂量效应。即低浓度的镉能促进这些植物的生长，这种促进作用因植物物种不同而异。高浓度镉抑制植物生长[3]。 Cd对植物的毒害作用有：1.Cd能进入叶绿体，破坏叶绿体的结构和功能，影响叶绿素的合成，从而降低植物的光合作用[46]；2.Cd会破坏线粒体膜结构，使内嵴逐渐解体，通过抑制三羧酸循坏中的磷酸还原酶、葡萄糖6磷酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶等的活性来降低植物的呼吸作用[7]；3.Cd胁迫抑制了植物对Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、Mg等元素的吸收。Cd胁迫还会降低植物对水和硝酸盐的吸收和运输，会使硝酸还原酶的活性降低，影响N元素的新陈代谢，从而减少植物对营养元素的吸收[810]；4.抑制植物的生长，主要表现为根的生长受到抑制，变成褐色，植株的高度也会减少。总体表现为整株植物的生物量下降，叶片发黄[911]。一般情况下，镉是通过根系吸收进入植物体的[12]。镉要进入植物体首先要在根细胞壁的表面集聚，然后与细胞壁上的阳离子发生交换或者通过扩散到达细胞壁[13]。镉还能形成络合物或螯合物利用 YSL (Yellowstripe 1liketransporter)转运蛋白进入细胞质[14]。植物体内镉的转移形态主要为水溶态和有机结合态[15]。镉在植物体内的运输以质外体途径为主[16]，但是由于内皮层凯氏带的存在，镉向中柱木质部和韧皮部的运输只能通过共质体途径进行[17]。植物积累镉的量因植物种类、品种的不同而有很大差异[18]。植物对Cd的耐性机理主要有：保护性酶、区域化作用、螯合作用、渗透调节物质、根际分泌物等[1920]。
镉对植物的毒害不仅包括对植物生理方面的影响，还有对产量、品质等方面的影响并通过食物链对人体产生危害。生菜作为需求量较大的蔬菜品种，在镉阻隔剂的帮助下有效降低可食部位Cd的含量，使生菜质量符合国家食品卫生标准。这对生菜的推广种植以及镉污染处理都是有重大意义的。
生菜作为人类食用的蔬菜，如果体内积累了大量的镉会通过食物链对人类产生巨大的危害[21]，而镉生理阻隔剂喷施的最主要的目的就是降低生菜可食部分的镉含量，所以生菜植株地上部分的镉含量是考量镉生理阻隔剂的最重要的指标。
目前，关于施用外源试剂来缓解镉对植物的毒害作用的研究已经有了一定的进展。
外源AsA的施用可以增加植物体内AsA的含量，也显著降低了Cd的积累和Cd积累造成的氧化损伤[22]。还有研究表明，外源AsA诱导的镉耐性和内源AsA产生可能需要NO积累，而外源AsA诱导的内源AsA生产很可能是由NO信号途径介导的，并且共同诱导了小麦对镉胁迫的耐受性[23]。
钙可以使受到镉胁迫的植株的生物量得到恢复、抗氧化酶活性增强、膜脂过氧化程度降低，有效的缓解了镉的伤害作用[24]。另外还有结果显示，钙有效的提高了镉胁迫下油菜幼苗的光合性能、叶绿素含量并且通过离子竞争减少根对镉的吸收[25]。
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摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 供试生菜与土壤 3
1.2 镉阻隔剂的配置方案 3
1.3 材料培养及镉阻隔剂处理 4
1.4 生菜植株生长指标测定 4
1.5 生菜植株中镉元素含量的测定 4
1.6 数据处理及统计方法 4
2 结果与分析 4
2.1 生菜镉阻隔剂筛选的结果与分析 4
2.1.1 各个镉阻隔剂对镉胁迫下生菜幼苗生长的影响 4
2.1.2 各个镉阻隔剂对镉胁迫下生菜植株镉含量的影响 4
2.1.3 各个镉阻隔剂对镉胁迫下生菜植株镉转运的影响 6
2.2 生菜镉阻隔剂浓度筛选的结果与分析 6
2.2.1 各个镉阻隔剂浓度对镉胁迫下生菜幼苗生长的影响 6
2.2.2 各个镉阻隔剂浓度对镉胁迫下生菜植株镉含量的影响 6
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下生菜植株镉转运的影响 7
2.3 生菜镉阻隔剂组合筛选的结果与分析 8
2.3.1 各个镉阻隔剂组合对镉胁迫下生菜幼苗生长的影响 8
2.3.2 各个镉阻隔剂组合对镉胁迫下生菜植株镉含量的影响 8
2.3.3 各个镉阻隔剂组合对镉胁迫下生菜植株镉转运的影响 9
3 讨论 10
参考文献： 12
致谢 14
镉胁迫下生菜镉阻隔剂的筛选及比较研究
引言
引言
目前我国的镉污染土壤已经遍布11个省市的25个地区。一般情况下，对人类产生危害的并不是自然存在的镉（主要是自然中的矿物），而是人为因素引入的（工业生产活动产生）。我国的镉污染随着工业发展、废水的排放、化肥及农药等的大量使用等情况日益严重，而其中导致耕地污染最为严重的则是引用工业污水灌溉农田造成。在这些污染土壤上种植会导致农作物的质量下降，更为严重的是这些污染农作物被食用后会危害到人类的身体健康[1]。镉与其他重金属相比，在土壤中的化学形态更加多样，相对容易被植物所吸收。镉是植物非必需元素，会对植物会产生不良影响，包括对生长的抑制、细胞分裂以及细胞结构的影响、光合作用系统（降低光合速率、影响叶绿素合成等）、酶活性、呼吸系统以及对矿质营养元素的吸收等[2]。
研究表明镉对一些植物生长存在剂量效应。即低浓度的镉能促进这些植物的生长，这种促进作用因植物物种不同而异。高浓度镉抑制植物生长[3]。 Cd对植物的毒害作用有：1.Cd能进入叶绿体，破坏叶绿体的结构和功能，影响叶绿素的合成，从而降低植物的光合作用[46]；2.Cd会破坏线粒体膜结构，使内嵴逐渐解体，通过抑制三羧酸循坏中的磷酸还原酶、葡萄糖6磷酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶等的活性来降低植物的呼吸作用[7]；3.Cd胁迫抑制了植物对Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、Mg等元素的吸收。Cd胁迫还会降低植物对水和硝酸盐的吸收和运输，会使硝酸还原酶的活性降低，影响N元素的新陈代谢，从而减少植物对营养元素的吸收[810]；4.抑制植物的生长，主要表现为根的生长受到抑制，变成褐色，植株的高度也会减少。总体表现为整株植物的生物量下降，叶片发黄[911]。一般情况下，镉是通过根系吸收进入植物体的[12]。镉要进入植物体首先要在根细胞壁的表面集聚，然后与细胞壁上的阳离子发生交换或者通过扩散到达细胞壁[13]。镉还能形成络合物或螯合物利用 YSL (Yellowstripe 1liketransporter)转运蛋白进入细胞质[14]。植物体内镉的转移形态主要为水溶态和有机结合态[15]。镉在植物体内的运输以质外体途径为主[16]，但是由于内皮层凯氏带的存在，镉向中柱木质部和韧皮部的运输只能通过共质体途径进行[17]。植物积累镉的量因植物种类、品种的不同而有很大差异[18]。植物对Cd的耐性机理主要有：保护性酶、区域化作用、螯合作用、渗透调节物质、根际分泌物等[1920]。
镉对植物的毒害不仅包括对植物生理方面的影响，还有对产量、品质等方面的影响并通过食物链对人体产生危害。生菜作为需求量较大的蔬菜品种，在镉阻隔剂的帮助下有效降低可食部位Cd的含量，使生菜质量符合国家食品卫生标准。这对生菜的推广种植以及镉污染处理都是有重大意义的。
生菜作为人类食用的蔬菜，如果体内积累了大量的镉会通过食物链对人类产生巨大的危害[21]，而镉生理阻隔剂喷施的最主要的目的就是降低生菜可食部分的镉含量，所以生菜植株地上部分的镉含量是考量镉生理阻隔剂的最重要的指标。
目前，关于施用外源试剂来缓解镉对植物的毒害作用的研究已经有了一定的进展。
外源AsA的施用可以增加植物体内AsA的含量，也显著降低了Cd的积累和Cd积累造成的氧化损伤[22]。还有研究表明，外源AsA诱导的镉耐性和内源AsA产生可能需要NO积累，而外源AsA诱导的内源AsA生产很可能是由NO信号途径介导的，并且共同诱导了小麦对镉胁迫的耐受性[23]。
钙可以使受到镉胁迫的植株的生物量得到恢复、抗氧化酶活性增强、膜脂过氧化程度降低，有效的缓解了镉的伤害作用[24]。另外还有结果显示，钙有效的提高了镉胁迫下油菜幼苗的光合性能、叶绿素含量并且通过离子竞争减少根对镉的吸收[25]。
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