铅胁迫对水稻生理生化特性的影响研究

论文摘要

土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源,世界面临的粮食、资源和环境问题与土壤密切相关。随着现代工业的发展、工业“三废”的排放、矿藏的大量开采,重金属环境污染问题日益突出,土壤污染问题日趋严重,因而已引起人们的广泛关注。本文以水稻（Oryza sativa L.）为材料,研究了铅胁迫对水稻光合作用、植物激素、矿质元素、抗氧化保护系统等方面的影响,主要研究结果如下:1.铅胁迫对水稻光合作用的影响随着铅处理浓度的增加,湘早籼24叶片的SPAD值在分蘖期和孕穗期先降低后增加再降低,在成熟期逐渐增加;而八两优100叶片的SPAD值在分蘖期和孕穗期先增加后降低,在成熟期差异不明显。随着铅处理浓度的增加,在分蘖期,湘早籼24叶片的净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）先增加后降低、气孔导度（Cond）先降低后增加再降低,八两优100叶片的Pn、Cond和Tr先增加后降低;在孕穗期,湘早籼24叶片的Pn、Cond和Tr先降低后增加再降低,八两优100叶片的Pn先降低后增加再降低、Cond先增加后降低、Tr先降低后增加;在抽穗期,湘早籼24叶片的Pn和Cond先降低后增加再降低、Tr先降低后增加,八两优100叶片的Pn和Cond先增加后降低,Tr先增加后降低再增加;在成熟期,湘早籼24叶片的Pn逐渐增加、Cond和Tr先增加后降低,八两优100叶片的Pn先增加后降低,Cond逐渐增加,Tr先降低后增加。在4个生育时期中,2个水稻品种的胞间CO2浓度（Ci）各处理之间均无明显差异。2.铅胁迫对水稻叶片抗氧化系统及生理生化指标的影响2个水稻品种的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化趋势基本相同,随着铅处理浓度的增加,SOD活性均呈先降低后增加再降低的变化趋势,POD和CAT活性均呈先增加后降低的变化趋势。随着铅处理浓度的增加,湘早籼24叶片中脯氨酸含量和细胞膜透性均呈先降低后增加的变化趋势,而八两优100均呈先增加后降低再增加的变化趋势;2个水稻品种叶片中MDA含量均呈先降低后增加的变化趋势,根系活力均呈先增加后降低的变化趋势。3.铅胁迫对水稻根和叶片植物激素含量的影响随着铅处理浓度的增加,2个水稻品种叶片中脱落酸（ABA）含量逐渐增加;赤霉素（GA1）含量先增加后降低;玉米素（Z）和玉米素核苷（ZR）的变化趋势不明显;湘早籼24叶片中吲哚乙酸（IAA）含量先降低后增加再降低,而八两优100叶片中IAA含量先增加后降低。随着铅处理浓度的增加,2个水稻品种根中GA1和IAA含量先增加后降低;湘早籼24根中ZR含量逐渐降低、Z含量先增加后降低,八两优100根中ZR和Z含量先降低后增加再降低;湘早籼24根中ABA含量先增加后降低再增加,而八两优100根中ABA含量先降低后增加。4.铅胁迫对水稻根、叶片和籽粒矿质元素含量的影响铅胁迫后水稻各部位的铅含量均随铅处理浓度的增加而增加,且各处理之间差异显著。采用ICP法测定根、叶片和籽粒中铅含量结果表明,根＞叶＞籽粒。湘早籼24和八两优100各部位K、Ca、Mg、Mn和Zn含量与铅处理浓度呈负相关,而Fe和Cu含量与铅处理浓度呈正相关。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 土壤中铅的存在形式
• 1.2.2 水稻对铅的吸收富集规律
• 1.2.3 铅污染对水稻生长发育的影响
• 1.2.4 水稻对铅污染的生理生化效应
• 1.2.5 铅污染对水稻植物激素含量的影响
• 1.2.6 水稻对铅污染的抗性机制
• 1.3 存在的问题和发展趋势
• 第二章 铅胁迫对水稻光合作用的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 供试土壤
• 2.1.3 材料培养与处理
• 2.1.4 叶绿素含量测定
• 2.1.5 叶片光合特征参数的测定
• 2.1.6 数据分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 铅胁迫对水稻叶片叶绿素含量的影响
• 2.2.2 铅胁迫对水稻叶片净光合速率（Pn）的影响
• 2.2.3 铅胁迫对水稻叶片气孔导度（Cond）的影响
• 2浓度（Ci）的影响'>2.2.4 铅胁迫对水稻叶片胞间CO₂浓度（Ci）的影响
• 2.2.5 铅胁迫对水稻叶片蒸腾速率（Tr）的影响
• 2.3 讨论
• 第三章 铅胁迫对水稻抗氧化系统及生理生化指标的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料培养与处理
• 3.1.2 取样方法
• 3.1.3 POD、SOD、CAT活性测定
• 3.1.4 脯氨酸含量测定
• 3.1.5 细胞膜透性测定
• 3.1.6 丙二醛（MDA）含量测定
• 3.1.7 根系活力测定
• 3.1.8 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 铅胁迫对水稻叶片SOD、POD和CAT活性的影响
• 3.2.1.1 铅胁迫对水稻叶片SOD活性的影响
• 3.2.1.2 铅胁迫对水稻叶片POD活性的影响
• 3.2.1.3 铅胁迫对水稻叶片CAT活性的影响
• 3.2.2 铅胁迫对水稻叶片脯氨酸含量的影响
• 3.2.3 铅胁迫对水稻叶片相对膜透性和MDA含量的影响
• 3.2.4 铅胁迫对水稻根系活力的影响
• 3.3 讨论
• 第四章 铅胁迫对水稻植物激素动态变化研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 取样方法
• 4.1.3 主要仪器和试剂
• 4.1.4 植物激素的提取与纯化
• 4.1.5 标准溶液的配制
• 1、IAA和ABA）测定的色谱条件'>4.1.6 植物激素（Z、ZR、GA₁、IAA和ABA）测定的色谱条件
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 检测波长的确定
• 4.2.2 分离条件的确定
• 4.2.3 铅胁迫对水稻植物激素含量的影响
• 4.2.3.1 铅胁迫对水稻叶片植物激素含量的影响
• 4.2.3.2 铅胁迫对水稻根植物激素含量的影响
• 4.3 讨论
• 4.3.1 植物激素HPLC测定的色谱条件
• 1、IAA和ABA水平的影响'>4.3.2 铅胁迫对水稻Z、ZR、GA₁、IAA和ABA水平的影响
• 4.3.3 铅胁迫与水稻植物激素的关系
• 第五章 铅胁迫对水稻矿质元素含量的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 取样方法
• 5.1.3 主要仪器和试剂
• 5.1.4 样品前处理
• 5.1.5 矿质元素标准曲线的制作
• 5.1.6 分析条件
• 5.1.7 数据分析
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 铅胁迫对水稻不同品种及不同部位铅含量的影响
• 5.2.2 铅对水稻矿质元素含量的影响
• 5.2.2.1 铅胁迫对水稻根矿质元素含量的影响
• 5.2.2.2 铅胁迫对水稻叶片矿质元素含量的影响
• 5.2.2.3 铅胁迫对水稻籽粒矿质元素含量的影响
• 5.3 讨论
• 全文总结
• 本研究的特色与创新
• 缩略词表
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介