鸭跖草对铜的耐性机理和富集特征研究

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1、中山大学博士学位论文鸭跖草对铜的耐性机理和富集特征研究姓名：廖斌申请学位级别：博士专业：环境科学指导教师：蓝崇钰;束文圣2003.5.8bpCArCTABdCTPDEPCDNADTTds-cDNAEBEDTAICP，AESLBMDA3-MENaAcNBTPAGEPCRPMSFPODRAPDRNASDSSODSSHTBETris缩略词表basepaircatalasecetyltriethylammoniumbromidedeoxycytidinetriphosphatediethylpyrocarbonatedeoxy“bonucleicaciddithiothreito

2、】double—strandcomplementarydeoxyribonucleicacidethdiumbromideethylenediaminetetraaceticacidinductivelycoupledplasm—atomicemissionspectrometerluriabrothmalondialdehydep·mercaptoethanolsodiumacetatenitrobluetetrazoliumchloridepolyacrylamidegelelectrophoresispolymerasechainreactionphenylmeth

3、ylsulfonylfluorideperoxidaserandomamplifiedpolymorphicDNAribonucleicacidsodiumdodecylsulfatesuperoxidedismutaseSuppressionSubtractiveHybridizationTris／borateelectrophoresis(buffer)tris(hydroxymethyl)一aminomethaane碱基对过氧化氢酶十六烷基三乙基溴化铵脱氧胞苷三磷酸焦磷酸二乙酯脱氧核糖核酸二硫苏糖醇双链互补DNA溴化乙锭乙二胺四乙酸电感耦合等离子体一原子发射光谱LB

4、培养基丙二醛B一巯基乙醇乙酸钠氮蓝四唑聚丙烯酰胺凝胶电泳聚合酶链式反应苯甲基磺酰氟过氧化物酶随机扩增多态性DNA核糖核酸十二烷基磺酸钠超氧物歧化酶抑制消减杂交硼酸电泳缓冲液三(羟甲基)氨基甲烷鸭跖草(Commelinacor．munis)对铜的富集特性及耐性机理研究专业：环境科学博士生：廖斌导师：蓝崇钰教授束文圣副教授摘要论文以本实验室报道的生长于矿山上的铜超富集植物鸭跖草(Commelinaco脚unis)和生长于正常土壤中的鸭跖草为试验材料，分别运用溶液培养法、ICP-AES元素测定技术、差速离心法和化学试剂逐步提取法、抑制消减杂交技术(SSH)、RAPD技术研究了矿

5、山和非矿山两种生境鸭跖草对铜的耐性和吸收积累的差异，两种生境鸭跖草在铜胁迫下养分吸收和积累的差异，两种生境鸭跖草在铜胁迫下生理反应的差异，以及铜在鸭跖草细胞内的分布及结合形态研究，矿山鸭跖草差异表达的cDNA克隆，铜对鸭跖草种群遗传分化的影响，从这几个方面探讨了矿山鸭跖草对铜的耐性机理。f实验结果具体如下：采用溶液培养法，研究了生长乎铜矿山上的鸭跖草和生长于正常土壤中的鸭跖草对铜的耐性。结果表明，在铜离子浓度水平上，与对照组(0．25¨mol／L)的耐性指数相比，随着铜离子浓度的增加，矿山鸭跖草的耐性指数都显著高于对照；而对于非矿山鸭跖草，一旦铜离子浓度超过80l_Imo

6、l／L其耐性指数明显小于对照。对于两种不同生境的鸭跖草，当铜离子浓度大于80gmol／L时，矿山鸭跖草的耐性指数明显高于非矿山鸭跖草，并在铜离子浓度为160gmol／L时其干重增长率、株高增长率达到最大值，而非矿山鸭跖草在铜离子浓度为320Pmol／L时干重增长率、株高增长率达到最小值。显示矿山鸭跖草对铜具有强耐性，非矿山鸭跖草对铜敏感。对鸭跖草体内铜含量的测定结果表明，两种生境鸭跖草体内根、茎、叶铜含量均随着培养液铜离子浓度的增加而增加，两者呈明显正相关。在相同铜离子处理浓度下，矿山鸭跖草体内铜的含量高于非矿山鸭跖草体内铜含量；铜在两种2中文捅璺鸭跖草体内各器官的分布一

7、致，均为根>茎>叶。表明矿山鸭跖草积累铜的能力与外界铜浓度有关，矿山鸭跖草积累铜的能力比非矿山鸭跖草强。利用ICP—AES元素测定技术测定了两种生境鸭跖草在铜胁迫下各营养元素的含量。结果表明，在所有浓度组中，矿山鸭跖草体内各器官的ca、Mg、Zn、N、P、K含量明显大于非矿山鸭跖草，且随着外界铜离子浓度的提高，各营养元素在两种生境鸭跖草体内的含量变化趋势与干重增长率和株高增长率的变化一致；表明在铜胁迫下，矿山鸭跖草具有维持机体生长所必需养分元素含量在正常范围内的能力。利用SDS—PAGE电泳技术对两种生境鸭跖草叶片中可溶性蛋白