小飞蓬 富集植物,胁迫模拟试验材料为镉胁迫机制

近年来，随着全球经济的快速发展，人类生存环境的污染加剧，人类健康受到严重威胁。 重金属污染是人类不得不面对的问题。 镉作为毒性最强、流动性最强的重金属，通过食物链在人体内蓄积并造成危害。 镉中毒在人体内具有累积性。 一旦被人体吸收，就很难从体内消除。 对人体健康的危害具有低剂量、长期、慢性中毒的特点。 因此，如何消除环境中的镉污染已成为环境学术界亟待解决的问题。 与传统的重金属污染修复方法相比，重金属污染的植物修复技术以其无污染、低成本的“绿色”修复成为各国重金属污染治理领域的热点。 植物修复技术应用于重金属污染的前提是重金属超富集植物的发现。 但目前国内外筛选的镉超富集植物还较少。 导师研究团队通过对福建重金属矿区生长的植物的大量调查发现，P. spp对镉的作用具有很强的富集能力，但目前A. spp.的镉机制尚不明确。 目前尚不明确，极大地制约了富镉植物的推广应用。 鉴于此，本文采用富镉植物——鳞翅目植物。 （二醛、可溶性蛋白、叶绿素、质膜通透性、细胞超微结构等生理生化过程的变化。同时，通过测定有机酸、非蛋白质巯基、植物螯合素、重金属含量等指标）镉胁迫的耐受机制为富集镉植物在重金属污染土壤修复中的推广应用提供科学依据。

主要研究结果如下：1.镉胁迫条件下，株高、地上部分鲜重、地下部分鲜重均呈下降趋势。 但在低浓度镉胁迫下表现出一定的耐受性，且随着胁迫浓度的增加，下降幅度增大。 P. spp 的株高、地上生物量和地下生物量。 与镉处理浓度呈极显着负相关（P<0。01），表明镉胁迫处理对P. spp的生长有显着的抑制作用。 2.镉胁迫条件下，P. spp.叶片的相对电导率。 逐渐增加，说明镉处理破坏了细胞膜系统，导致细胞膜通透性增加。 随着镉胁迫浓度的增加，A. spp.叶片中叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量均呈上升趋势。 总体呈下降趋势。 与对照相比,镉浓度400 mg·kg-1处理的叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量差异显着(P<0。05)。 这表明镉胁迫可能损坏了叶绿体结构。 镉处理下，小飞蓬SOD随着镉处理浓度的增加先升高后降低，在100 mg·kg-1时活性达到最大值。 POD和CAT随着镉处理浓度的增加先升高后降低，在200 mg·kg-1时活性达到最大值。 表明这三种抗氧化酶对活性氧的清除能力受镉处理浓度的影响。 当处理浓度继续增加到一定范围时，酶的清除能力受到抑制，细胞内大量活性氧积累并引起膜脂过氧化。 随着镉胁迫浓度的增加，P. spp的MDA含量增加。 叶片总体呈现先增加后减少的趋势，但变化幅度较小。

表明小飞蓬受镉处理浓度影响较小，表现出较强的抗氧化能力。 随着镉处理浓度的增加小飞蓬，A. spp的可溶性蛋白含量增加。 叶片总体呈现先缓慢增加，后逐渐减少的趋势。 这说明镉在低浓度时可诱导新蛋白质的合成，但在高浓度时则抑制蛋白质合成，引起部分蛋白质分解。 3. P. spp. 叶和根的非蛋白巯基含量、GSH 含量和 PCS 含量。 随着镉处理浓度的增加,根系含量呈逐渐上升趋势,但在最高浓度400 mg·kg-1时根含量略有下降。 镉处理浓度与叶片非蛋白巯基含量、GSH含量、PCS含量的相关系数分别为0.907、0.827、0.813，呈极显着正相关(P0.01)； 根的相关系数为0。 945, 0. 923, 0. 813, 呈极显着正相关(P0. 01)。 这表明在镉胁迫下，疫霉属（ spp.）。 激活合成PCS的机制，并与镉螯合，形成无毒螯合物，减少镉对植物的损害。 PCS可能是疫霉属的机制之一。 以抵抗重金属的损害。 4. 木犀草叶中各种有机酸的测定。 镉处理结果表明，镉对苋菜叶片中的苹果酸、酒石酸、草酸、醋酸和柠檬酸没有明显的诱导作用。 P. 根中苹果酸和柠檬酸的含量在镉处理下呈增加趋势。 镉处理浓度与白叶松根柠檬酸含量相关系数为0.671，呈极显着正相关(P0.01)。 镉处理下草酸含量低于对照水平。 仅在最高浓度时含量超过对照水平，总体上没有明显的诱导作用。

因此，有机酸代谢可能不是酿酒酵母的镉耐受机制。 5、低浓度镉处理时，叶绿体开始膨胀，但结构没有明显变化。 高浓度时，部分叶绿体由原来的长椭圆形膨胀为球形，类囊体排列无序。 当线粒体浓度较低时，线粒体嵴排列紊乱，部分嵴肿胀； 浓度高时小飞蓬，线粒体出现空泡，嵴肿胀，但双层膜仍完好。 镉处理下，细胞核和细胞质分布均匀，核膜清晰完整，无明显损伤迹象。 这说明叶绿体和线粒体对镉处理比较敏感，叶绿素含量下降，但细胞核并未受到明显损害，仍能继续生长。 6.随着镉处理浓度的增加，镉在P. spp. spp的叶和根中积累。 呈现逐渐增加的趋势。 当镉处理浓度为400 mg·kg-1时,叶片镉含量为180.248 mg·kg-1,根部镉含量达到232.412 mg·kg-1。 在镉胁迫处理条件下，A. spp中镉的转运系数。 小于1，未达到超级富集植物的标准。 然而，P. spp 地上部分的生物量。 面积大，栖息地要求低。 因此，作为镉富集植物，可广泛应用于南方镉污染严重地区的土壤修复。

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