湿地植物红蛋对重金属镉的解毒机制研究

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1、分类号蚤堇三Q2垒墨：!!学校代码!Q堇2三UDC学号1031303007密级彦商犬学学位论文刘宛茹专业名称植物营养学学院名称农学院指导教师张超兰(教授)申请学位级别亟±论文提交日期2013年6月21日论文答辩日期2013年5月24日学位授予日期2013年6月26日答辩委员会主席题塑垡J㈣嬲广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料

2、。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均己在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：．口保密，在年解密后适用授权。翻不保密。，(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：指导教师签名：作者联系电话：侈7彩J7魁叫男日期：≯／弓

3、·石·力JB戴矽}弓矗≥／’电子邮箱：幻％6弓铝8p铭．洳广西大学硕士掌位论文湿地植物红蛋对重金属镉的解毒机制研究摘要由于生存环境的差异，湿地植物形成了不同于旱生植物的重金属耐性机制。湿地植物红蛋对重金属Cd具有较强的吸收和富集能力，但是其解毒机理尚未明确。本文以水培试验，研究红蛋植物对Cd吸收累积特性及其解毒机制机理。通过测定Cd处理下植株根部和叶片中的抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巯基(NPT)及植物螯合肽(PCs)含量的变化，探索红蛋植物体内的可能解毒机制；采用透射电镜观察Cd处理下红蛋根及叶片的亚细胞超微结构，研

4、究植株累积镉的特性；同时，通过测定红蛋根系分泌有机酸的种类及含量，探究有机酸对植株吸收、转运及累积镉的影响。研究结果如下：1、无论是否存在镉胁迫，红蛋植物叶片中的舡A均高于根系。与空白对照相比，镉胁迫下，植株根系和叶片中缸A的含量均显著增加。并且根系中ASA含量随着镉浓度的增加而增加，其中5、15IngL-1Cd处理下根系AsA的含量分别是对照处理的2．39、4．02倍。2、在无镉胁迫的红蛋体内，叶片中GSH的含量高于根部，在5mgL．1Cd(低镉)胁迫下，根中的GSH含量迅速增加，是CK处理的36．05倍；15n培L．1Cd(高镉)胁迫下，

5、叶片中的GSH含量显著提高，比5IngL．1Cd处理下的叶片GSH增加了54．12％。而在根中GSH的含量基本上是和镉处理浓度呈正相关，高镉处理植株根部的GSH含量是低镉处理的3．16倍。3、植株体内的NPT含量与GSH具相同的变化趋势，且在根和叶中的分布情况也大致相同。在对照处理中，红蛋植株PCs的含量很低，镉胁迫下，叶片中的PCs含量显著增加。在根部，低镉和高镉处理中的PCs含量差异显著，分别是对照处理的26．49倍和118．65倍。可见在红蛋植物体内，GSH、NPT、PCs的含量一个共同特点，即高镉胁迫下根中的含量是低镉胁迫下根中的3倍

6、左右。广西大掌硕士掌位论文湿地植物红蛋．r-J-j}金属镉的解毒机制研究4、通过透射电镜观察，红蛋可将Cd区隔在液泡和细胞壁中来减轻Cd对植株的毒害。镉处理下，植株根细胞中的细胞膜、细胞核、线粒体、高尔基体等细胞器都有不同程度的损伤，但对叶片细胞超微结构的损伤不是很明显。5、红蛋根系可以分泌草酸、柠檬酸、酒石酸、丁二酸和乙酸5种低分子有机酸，其中草酸和柠檬酸的分泌量随镉浓度的增加而增加，在5mgL-1Cd处理下，根系分泌的草酸和柠檬酸分泌量达到了12．57、12．77mgg-1FW。外源草酸或柠檬酸的加入均不同程度地增加了红蛋对Cd的耐性，表

7、现在生物量增加，根部的镉含量提高，影响大小依次为草酸>1／2(草酸+柠檬酸)>柠檬酸，其中草酸处理效果最明显，地下部镉含量比未加有机酸处理增加了67．20％。除了柠檬酸处理，植株地上部Cd含量比未加有机酸处理降低了27．83％，其他两个有机酸处理都促进了植株地上部镉的累积。草酸或／和柠檬酸的加入虽未提高红蛋体内镉的迁移系数，但却增加了各处理植株地上部重金属迁移总量，从而提高了修复重金属污染地的效率。关键词：湿地植物；镉；抗氧化作用；有机酸；解毒机制广西大掌硕士学位论文湿地植物红蛋对重金属镉的解毒机制研究MechanismsofCadmiumD

8、etoxificationin腑tlandPlant(CollegeofAgriculture，Guan酣University，Nanning530004，C11i