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香椿对重金属的抗性研究

作　者: 李晓晶
导　师: 李德生
学　校: 天津理工大学
专　业: 环境科学
关键词: 香椿重金属生理状况品质指标富集
分类号: S644.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

我国局部城郊农作物受到重金属的污染，通过食物链从而危害人类的健康。香椿（Toona sinensis）是一种高效益、多功能的木本蔬菜资源，在食用、药用、经济、生态等方面都有很高的价值。本文通过盆栽技术，研究了铜(Cu²⁺)、锌(Zn²⁺)、汞(Hg²⁺)、镉(Cd²⁺)、铅(Pb²⁺)、铬（Cr6+）6种重金属单一胁迫对香椿的影响和香椿对6种重金属的抗性，对于我国城郊农业的发展和食品安全性的提高具有重要意义。（1）通过研究6种重金属单一胁迫对香椿幼苗生长和组织含水量的影响，结果表明：在6种重金属单一胁迫下，香椿幼苗的发芽期均存在不同程度的推迟，平均推迟3²3 d不等；在低浓度的Cu²⁺、Zn²⁺胁迫下，香椿幼苗的芽长、冠幅、株高、胸径、分叶数和叶面积增长有所升高；Hg²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr6+以及高浓度的Cu²⁺、Zn²⁺胁迫下，香椿幼苗的生长均受到不同程度的抑制。在5种重金属（除Cr6+外）胁迫下，香椿叶片的鲜重含水量、相对含水量、水分自然饱和亏和叶柄的鲜重含水量差异不明显。（2）随着5种重金属胁迫浓度的升高，香椿叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量总体先升高后降低。随着Cu²⁺胁迫浓度的升高，叶绿素a/b值逐渐升高；丙二醛（MDA）含量先降低后升高；类胡萝卜素（CAR）逐渐减少。随着Zn²⁺胁迫浓度的升高，叶绿素a/b值均高于对照；CAR先降低后升高；MDA含量总体降低。随着Hg²⁺胁迫浓度的升高，叶绿素a/b值和CAR变化不显著（P＜0.05）；MDA含量上升。随着Cd²⁺胁迫浓度的升高，叶绿素a/b值变化规律不明显；CAR含量降低，MDA含量始终高于对照。随着Pb²⁺胁迫浓度的升高，MDA含量先升高后降低，CAR含量总体升高。（3）随着Cu²⁺胁迫浓度的升高，香椿叶片中的可溶性蛋白和可溶性糖含量先降低，后又显著升高（P＜0.05）；营养元素、维生素C（VC）、酒石酸和苹果酸含量均先升高后又降低。随着Zn²⁺胁迫浓度的升高，香椿叶片中的可溶性蛋白含量先降低后升高，而可溶性糖、酒石酸和苹果酸、VC、Cu、Ca、Fe、Mg、Mn含量却先升高后降低；Zn含量增加。随着Hg²⁺胁迫浓度的升高，香椿叶片中的可溶性蛋白、酒石酸和苹果酸以及Ca、Fe、Mg、Mn含量先升高后降低，可溶性糖含量先降低后升高，而VC含量却降低。随着Cd²⁺胁迫浓度的升高，香椿叶片中的可溶性蛋白、VC以及Fe、Mg、Mn含量先升高后降低，可溶性糖含量先降低后升高，酒石酸和苹果酸含量呈现“M”趋势变化；Ca含量逐渐升高。随着Pb²⁺胁迫浓度的升高，香椿叶片中的可溶性蛋白含量均低于对照组；可溶性糖、酒石酸和苹果酸、VC含量先升高后又降低；Ca、Fe、Mg、Mn含量总体呈升高趋势。随着Cr6+胁迫浓度的升高，香椿叶片中的Cu、Fe、Mn、Zn含量先降低后升高，Ca、Mg含量降低。（4）通过研究香椿对6种重金属的抗性，结果表明香椿叶片对Cu、Cd、Pb是低吸收的，而对Zn、Hg、Cr是高吸收的。在6种重金属胁迫下，香椿叶片对Sr、Ni的富集能力较强，对Mn、Cr富集能力次之，对Cd、Pb、Ba富集能力较弱；茎对Sr、Pb、Ni富集能力较强，对Cd、Cr、Mn富集能力次之，对Ba富集能力较弱；根对Sr、Pb、Ni富集能力较强，对Cd、Cr、Mn富集能力次之，对Ba富集能力较弱；Mn、Ba、Ni在香椿根-茎、根-叶、茎-叶中的转运能力最强，Sr、Cr较强。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-19
  1.1 引言  11-13
    1.1.1 研究背景  11-12
    1.1.2 研究目的及意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-19
    1.2.1 香椿的成分分析及对环境因子的响应研究  13-16
    1.2.2 植物对重金属的抗性分析  16-19
第二章试验设计及试验条件  19-22
  2.1 试验设计  19
  2.2 试验条件  19-22
    2.2.1 试验环境条件  19
    2.2.2 土壤理化性质  19-22
第三章重金属对香椿幼苗生长和组织水分含量的影响  22-35
  3.1 重金属对香椿幼苗生长的影响  22-29
    3.1.1 实验仪器  22
    3.1.2 实验方法及数据处理  22
    3.1.3 结果与分析  22-28
    3.1.4 小结  28-29
  3.2 重金属对香椿组织水分含量的影响  29-35
    3.2.1 实验仪器  29
    3.2.2 实验方法及数据处理  29-30
    3.2.3 结果与分析  30-33
    3.2.4 小结  33-35
第四章重金属对香椿叶片叶绿素含量和抗性生理的影响  35-43
  4.1 重金属对香椿叶片叶绿素含量的影响  35-39
    4.1.1 实验仪器及试剂  35
    4.1.2 实验方法及数据处理  35
    4.1.3 结果与分析  35-39
    4.1.4 小结  39
  4.2 重金属对香椿抗性生理的影响  39-43
    4.2.1 实验仪器及试剂  39
    4.2.2 实验方法及数据处理  39-40
    4.2.3 结果与分析  40-42
    4.2.4 小结  42-43
第五章重金属对香椿品质的影响  43-63
  5.1 重金属对香椿叶片蛋白质含量的影响  43-46
    5.1.1 实验仪器及试剂  43
    5.1.2 实验方法及数据处理  43
    5.1.3 结果与分析  43-46
    5.1.4 小结  46
  5.2 重金属对香椿叶片可溶性糖含量的影响  46-50
    5.2.1 实验仪器及试剂  46-47
    5.2.2 实验方法及数据处理  47
    5.2.3 结果与分析  47-50
    5.2.4 小结  50
  5.3 重金属对香椿叶片有机酸含量的影响  50-54
    5.3.1 实验仪器及试剂  50
    5.3.2 实验方法及数据处理  50-51
    5.3.3 结果与分析  51-54
    5.3.4 小结  54
  5.4 重金属对香椿叶片维生素 C 含量的影响  54-58
    5.4.1 实验仪器及试剂  54
    5.4.2 实验方法及数据处理  54-55
    5.4.3 结果与分析  55-57
    5.4.4 小结  57-58
  5.5 重金属对香椿叶片营养元素含量的影响  58-63
    5.5.1 实验仪器及试剂  58
    5.5.2 实验方法及数据处理  58
    5.5.3 结果与分析  58-61
    5.5.4 小结  61-63
第六章重金属及放射性元素在香椿苗木中的富集  63-77
  6.1 实验仪器及试剂  63
  6.2 实验方法及数据处理  63
  6.3 结果与分析  63-75
    6.3.1 铜胁迫下香椿苗木中重金属及放射性元素的富集  63-65
    6.3.2 锌胁迫下香椿苗木中重金属及放射性元素的富集  65-67
    6.3.3 汞胁迫下香椿苗木中重金属及放射性元素的富集  67-69
    6.3.4 镉胁迫下香椿苗木中重金属及放射性元素的富集  69-71
    6.3.5 铅胁迫下香椿苗木中重金属及放射性元素的富集  71-73
    6.3.6 铬胁迫下香椿苗木中重金属及放射性元素的富集  73-75
  6.4 小结  75-77
第七章结论与建议  77-80
  7.1 结论  77-79
  7.2 建议  79-80
参考文献  80-86
附录  86-90
发表论文和科研情况说明  90-91
致谢  91-92

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