Cd2+及Cd2+-Zn2+组合对苇状羊茅生长及抗逆性影响的初步研究

论文摘要

苇状羊茅（Festuca arundinacea Schreb）为禾本科（Gramineae）羊茅属（Festuca）多年生草本植物,具有抗病性、耐寒、耐干旱等特点。本研究采用盆栽模拟试验,研究了Zn2+、Cd2+两种重金属单一及复合污染对苇状羊茅生长和抗逆性的影响,探讨苇状羊茅对重金属Zn2+、Cd2+的耐性以及Zn2+—Cd2+之间的相互作用,为将该植物应用于Zn2+、Cd2+污染土壤的修复提供科学理论依据。主要实验结果如下:1.低浓度Zn2+(20mg·L-1)对苇状羊茅种子萌发有促进作用。Cd2+对苇状羊茅种子的萌发起到持续抑制作用。苇状羊茅幼苗根长及苗长随着Zn2+、Cd2+浓度增加而逐渐降低。Zn2+、Cd2+对苇状羊茅根的毒害作用大于苗,根伸长抑制率与Zn2+、Cd2+浓度之间呈极显著相关。经计算得出Zn2+、Cd2+对苇状羊茅根伸长的半抑制浓度分别为58.12mg·L-1和3.94mg·L-1。2.盆栽试验中,低浓度Zn2+污染(600mg·kg-1)能够促进苇状羊茅的生长,株高和生物量都比对照有所增加。随着Cd2+浓度增加,苇状羊茅生长受到毒害作用增强,主要表现在植株矮小、叶绿素含量降低和膜脂过氧化严重。本研究结果发现,当Cd2+浓度在110 mg·kg-1范围内时,施如一定浓度的Zn2+后缓解了Cd2+对苇状羊茅的毒害。Zn2+和Cd2+复合处理时,苇状羊茅叶绿素含量均低于对照。MDA含量与Zn2+和Cd2+浓度呈正相关,高浓度Zn2+和Cd2+复合胁迫时可溶性蛋白含量下降,蛋白质合成受阻。3.单一Zn2+、Cd2+对苇状羊茅体内SOD、POD和CAT活性具有明显的影响。影响作用表现为抗氧化酶的促进和抑制作用,影响因素与重金属的种类和浓度有关。具体表现为在一定Zn2+和Cd2+浓度范围内,SOD、POD和CAT的活性呈现上升趋势,当胁迫超过一定的极限值后,有的酶活性开始下降。Zn2+和Cd2+复合污染对苇状羊茅抗氧化酶系统的影响较为复杂,不仅与Zn2+—Cd2+组合水平有关,叶片及根部中SOD、POD和CAT活性的也存在明显差异。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1. 文献综述
• 1.1 国内外锌镉污染研究现状
• 1.1.1 镉污染土壤对植物的影响
• 1.1.2 锌污染土壤对植物的影响
• 1.1.3 锌镉复合对植物的影响
• 1.2 重金属污染土壤的植物修复技术的研究进展
• 1.2.1 植物修复的定义及类型
• 1.2.2 超积累植物的国内外研究进展
• 1.2.3 植物修复的技术优势
• 1.2.4 植物修复技术存在的问题及展望
• 1.3 苇状羊茅的研究进展
• 2. 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 种子萌发实验
• 2.2.2 苇状羊茅种子发芽情况及根长、苗长的测定
• 2.2.3 盆栽实验
• 2.2.4 苇状羊茅生长情况及生理指标的测定
• 3 结果与分析
• 3.1 锌、镉对苇状羊茅种子萌发的影响
• 3.1.1 锌镉单一胁迫对苇状羊茅种子发芽的影响
• 3.1.2 锌镉单一胁迫对苇状羊茅种子根伸长抑制的浓度—效应曲线
• 3.2 锌、镉对苇状羊茅幼苗生长的影响
• 3.2.1 单一锌、镉对对苇状羊茅幼苗生长的影响
• 3.2.2 锌镉复合对对苇状羊茅幼苗生长的影响
• 3.3 锌、镉对苇状羊茅抗逆性的影响
• 3.3.1 锌、镉对苇状羊茅叶绿素含量的影响
• 3.3.2 锌、镉对苇状羊茅MDA 含量的影响
• 3.3.3 锌、镉对苇状羊茅可溶性蛋白含量的影响
• 3.3.4 锌、镉对苇状羊茅抗氧化系统的影响
• 4 讨论
• 4.1 锌、镉对苇状羊茅种子萌发的影响
• 4.2 锌、镉对苇状羊茅幼苗生长的影响
• 4.3 锌、镉对苇状羊茅抗逆性的影响
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生在校期间的研究成果