富里酸对铅胁迫下两种沉水植物的影响及机理研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：富里酸对铅胁迫下两种沉水植物的影响及机理研究英文并列题目：Effectsandmechanismoffulvicacidonthetwosubmergedplantsunderleadstress研究生：俞珊专业：环境科学与工程研究方向：湖泊生态导师：张光生教授指导小组成员：成小英副教授学位授予日期：答辩委员会主席：周青江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一五年六月独创性声明摘要摘要重金属铅作为“五毒”金属之一，进入水体后，对水生植物、动物以及人类的健康带来了严重威胁。富里酸（FA）作为自然界普遍存在的天然有机酸可

2、以有效缓解重金属铅对植物的胁迫。本文以苦草和菹草两种沉水植物为研究对象，探讨FA对重金属铅胁迫植物的缓解效应机理。研究结果如下：随着铅浓度的增加和时间的延长，苦草和菹草的叶绿素含量都呈现先增高后降低的趋势。苦草的丙二醛（MDA）含量随着铅浓度的增加和时间的延长持续增加，在胁迫-1末期，当铅的浓度为250μmol·L时，苦草的MDA含量降低；菹草的MDA含量随着铅浓度的增加和时间的延长先增高后降低。苦草的游离脯氨酸（Fpro）含量随着铅浓度的增加和时间的延长先增高后降低；菹草的则持续降低。苦草和菹草的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过

3、氧化物酶（POD）的活性都是随着铅浓度的增加和时间的延长先增高后降低。两种植物的CAT活性对铅的胁迫最为敏感；在高浓度铅胁迫后期，两种植物的三种抗氧化酶活受到了抑制，迅速降低，并且都低于对照组。在高浓度铅胁迫下菹草较苦草表现出了更好的抗逆性。苦草和菹草的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和酸性磷酸酶（ACP）活性在铅的胁迫下都表现出了“低促高抑”的趋势，即在低浓度铅胁迫促进了它们活性的提高，而高浓度铅胁迫则对它们的活性表现为抑制作用。菹草的NR、GS和ACP活性在高浓度铅胁迫下都低于对照组，比苦草对高浓度铅的胁迫更为敏感。随着时间的延长，苦

4、草和菹草的NR、GS和ACP活性在铅的胁迫下都表现为先增高后降低的趋势，都在第7天降到最低。-1向水体投加FA溶液后，在50μmol·L铅浓度胁迫下，随着FA浓度的增加苦草的叶绿素含量先增高后降低，而MDA的含量先降低后增加；菹草的叶绿素随着FA浓度-1的增加先减少后增加，MDA的含量逐渐减少。在100μmol·L浓度胁迫下，随着FA浓度的增加苦草和菹草的叶绿素含量都先增高后降低，但是都高于CK组；两种植物的MDA含量变化趋势与叶绿素变化趋势一致。在低浓度铅胁迫下，随着FA浓度的增加，苦草和菹草的SOD活性都是先增高后降低，并且都显著低于CK组（p

5、<0.05），苦草的SOD活性同时低于FA0对照组；苦草和菹草的CAT活性变化与SOD活性变化趋势一致；苦草和菹草的POD活性依次降低。在高浓度铅胁迫下，随着FA浓度的增加，苦草和菹草的SOD活性以及CAT活性与低浓度铅胁迫下的变化趋势保持一致，并且两种植物的CAT活性都高于CK组，苦草和菹草的POD活性先增高后降低。高浓度铅胁迫下，FA对CAT活性的缓解效应更好。-1在50μmol·L铅浓度胁迫下，随着FA浓度的增加，苦草的NR、活性先降低后增高，苦草的GS和ACP活性都是持续增加，并且GS和ACP的活性都显著高于对照组（p<0.05）；菹草的N

6、R和GS活性先增加后降低，Pb1+FA2处理组达到最大，它们的活-1性都显著高于对照组（p<0.05），菹草的ACP活性先增高后降低。在100μmol·L铅浓度胁迫下，随着FA浓度的增加，苦草和菹草的NR活性先增高后降低，并且高于对照I摘要组；苦草的GS活性持续增加，而菹草的GS活性与NR活性保持一致；它们的ACP活性都是先增高后降低。不论是在低浓度还是高浓度铅胁迫下，FA的加入有效提高了苦草和菹草的NR、GS和ACP活性，同时，FA的缓解效应因植物的种类和其浓度的不同表现出差异性。FA的加入可以显著减少水体内铅的含量。FA与Pb的螯合反应能形成易

7、于被植物吸收利用的形态，加大植物对Pb的吸收。FA提高了Pb从植物根系向地上部分（叶子）的迁移，提高植物体内对铅的累积。FA的加入不能改变植物根系和叶子中Pb的各个形态，但是可以改变其百分比含量，其中，以FHAc、FE和FW三个提取态的百分比含量为植物体内主要的Pb形态，FNaCl和FHCl次之，FR最低。关键词：铅胁迫；富里酸；苦草；菹草；缓解作用机理IIAbstractAbstractLead,Asoneofthe“Fivepoisons”heavymetals,broughtaseriousthreattoaquaticplants,anim

8、als,andhumanhealthafterenteringtothewater.Phytoremediationtec