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番茄对稀土的耐性及修复污染环境的潜力研究

作　者: 王伟伟
导　师: 魏正贵；吕元琦
学　校: 南京农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 稀土番茄幼苗微量元素抗氧化酶营养液培养修复潜力
分类号: S641.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以番茄为材料,通过营养液培养,对番茄在不同稀土胁迫下吸收积累La. Gd、Y和微量元素的能力,抗氧化酶活性、丙二醛含量等生理抗性的变化,不同品种番茄对La胁迫的耐性差异,外加稀土La对番茄细胞超微结构等方面进行了研究,初步研究结果如下：(1)不同稀土胁迫下番茄体内微量元素含量和抗氧化酶活性变化采用营养液培养的方法研究了在不同稀土(La、Gd、Y)胁迫下,番茄对稀土的吸收、积累、分配及耐性差异和部分生理响应。结果表明：随着稀土元素处理浓度的升高,番茄植物体内的La、Gd、Y含量逐渐增加,且地下部稀土元素含量显著高于地上部；微量元素Fe的含量在地上部和地下部均高于对照,表明稀土元素有利于Fe在植物体内的积累；在较低的稀土元素处理浓度范围内,Mn在植物体内的吸收和迁移得到促进,而在高处理浓度时这种作用则受到抑制；Cu和Zn在叶片中的含量均高于对照,表明稀土处理促进了Cu、Zn由番茄地下部向地上部的转移。稀土元素胁迫导致植物膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,同时抗氧化保护酶中超氧化物酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈现先升高后降低的变化趋势。较低浓度时,SOD、POD、CAT的活性显著高于对照,表现出较强的抗氧化胁迫能力。(2)不同品种番茄对La的耐性及修复La污染环境的潜力研究用营养液培养的方法研究了不同番茄在不同浓度La胁迫下,苏红2003、苏粉八号、元宝3种耐性不同的番茄植物对稀土元素La的吸收、分配及对4种微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)吸收的影响和部分生理生化变化。结果表明：三种番茄体内的La含量均随着La处理浓度的升高而增加,且元宝地上部含量最高,说明稀土在元宝体内向上运输的能力较强。在La胁迫下,三种番茄植物体内的微量元素,除了Fe含量的变化相似外,Mn、Zn、Cu的变化无一致规律。Zn在三种番茄叶片中的含量高于对照,在根系中的含量则低于对照；La胁迫使得苏粉八号体内的Mn含量显著降低,而在低浓度时则促进了元宝对Mn的吸收。在较低浓度的La胁迫下,三种番茄根系和叶片中的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均高于对照,表现了较强的抗氧化胁迫能力；叶片中MDA含量均随着La处理浓度的增加而增加,其中,元宝的MDA含量较其他两者低,表明元宝对La的胁迫能力强。(3)外加La对番茄细胞超微结构的影响为了研究La在番茄细胞中的分布位点及番茄在耐受La胁迫时所表现的生理状况,从而更好地研究La对番茄的毒害作用,本试验对番茄叶片和根系细胞结构中La沉积与分布进行了透射电镜观察。结果表明：La主要沉积在番茄叶片和根尖的成熟区细胞的细胞壁、细胞膜,以及根尖细胞的细胞间隙。

全文目录

摘要 6-8ABSTRACT 8-10第一章文献综述 10-22 1 稀土元素概述 10-11 2 稀土对植物生长及代谢的影响 11-13 3 稀土元素污染与植物修复 13-15 4 植物修复存在的问题及展望 15-16 5 稀土元素的毛细管电泳分离测定方法 16-20 6 本论文研究的目的和意义 20-22第二章不同稀土胁迫下番茄体内微量元素含量和抗氧化酶活性变化 22-36 1 引言 22-23 2 材料与方法 23-26 3 结果与分析 26-34 4 结论 34-36第三章不同番茄对La的耐性及其修复La污染环境的潜力研究 36-46 1 引言 36-37 2 材料与方法 37-38 3 结果与分析 38-44 4 讨论 44-46第四章外加La对番茄细胞超微结构的影响研究 46-52 1 引言 46 2 材料与方法 46-47 3 结果与讨论 47-49 4 结论 49-52全文结论与研究展望 52-54 1 全文主要结论 52-53 2 主要创新点 53 3 研究展望 53-54附录稀土元素的场放大堆积-毛细管电泳分析 54-64 1 引言 54-55 2 实验部分 55-56 3 结果与讨论 56-61 4 线性范围,重现性和检出限 61-62 5 样品分析 62-63 6 结论 63-64参考文献 64-72致谢 72

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