小白菜镉积累及毒害生理机制的研究
发布时间：2022-11-11 17:43
本试验以较易受重金属镉（Cd）污染的小白菜（Brassica campestris ssp．chinensis（L．）Makino）为材料，系统研究了小白菜对Cd的吸收累积基因型差异和亚细胞分布规律及Cd对小白菜生长及生理代谢的影响，并对小白菜Cd积累及毒害的生理机制进行了深入探讨。取得了如下主要结果： 1 镉对小白菜生长、镉积累及矿质养分吸收影响的基因型差异研究 营养液中Cd含量为0.5mg／L时，显著降低了小白菜根和地上部干重、鲜重、总生物学产量。Cd处理后，小白菜地上部Cd含量为13.3-74.9μg／gDW，根中的Cd含量为163.1-574.7μg／g DW。地上部及根中Cd含量和Cd积累量基因型间存在显著差异。Cd主要累积在小白菜的根中。Cd影响小白菜对营养元素的吸收及分配，地上部K含量降低，根部K含量增加；地上部Mg、P、Mn、B、Fe含量增加，根中这些元素含量减少。无论地上部还是根中，Ca、S、Zn含量都增加。除S外，对其它元素吸收总量无明显影响。 2 不同镉水平对小白菜生长及营养元素...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
缩略词表
中文摘要
第一章 文献综述
1 我国农田重金属污染现状
2 镉的物理化学性质及对人和动物的毒害
2.1 镉的物理化学性质
2.2 镉对人和动物的毒害
3 土壤和植物中的镉
3.1 土壤中的镉
3.1.1 镉在自然界中的分布
3.1.2 土壤中镉的含量及来源
3.1.3 土壤中镉的形态及影响因素
3.1.4 镉对土壤微生物和酶的影响
3.2 植物中的镉
3.2.1 植物中镉的来源及累积差异
3.2.2 植物对镉的吸收及其在植物体内的运输形态
3.2.3 影响植物吸收镉的环境因素
4 镉对植物生长及生理生化的影响
4.1 镉对植物生长的影响
4.2 镉对植物生理生化的影响
4.2.1 镉与植物活性氧代谢
4.2.2 镉与植物氮代谢
4.2.3 镉与植物营养元素
4.2.4 镉与植物光合作用
4.2.5 镉与逆境蛋白及基因表达
4.2.6 逆境与植物液泡膜及质膜的酶活性
4.2.7 逆境与植物质膜氧化还原系统
5 植物对镉的耐性解毒机制
5.1 细跑壁的金属沉淀作用或固化(immobilization)
5.2 镉吸收、排除(exclusion)限制或在植物的特定部位贮存
5.3 镉结合蛋白和植物螯合肽(PC)的络合
5.4 细胞区室化
6 镉污染土壤的治理
6.1 翻耕、客土与换土
6.2 施用土壤改良剂
6.3 调节土壤Eh
6.4 植物修复
第二章 镉对小白菜生长、镉积累及矿质养分吸收影响的基因型差异研究
1 材料和方法
2 结果与讨论
2.1 植株生长
2.2 镉含量及镉积累量
2.3 营养元素含量
3 结论
第三章 不同镉水平对小白菜生长及营养元素含量的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 不同镉水平对小白菜生长及叶绿素含量的影响
2.2 小白菜根及地上部镉含量
2.3 不同镉水平对小白菜大量元素含量的影响
2.4 不同镉水平对小白菜微量元素含量的影响
3 讨论
第四章 镉污染土壤对小白菜生长及镉和养分含量的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 不同镉水平对小白菜地上部生长的影响
2.2 不同镉水平对小白菜地上部镉含量及镉积累量的影响
2.3 不同镉水平对小白菜地上部营养元素含量的影响
3 讨论
第五章 不同基因型小白菜镉和钙的亚细胞分布及钙、镉互作的研究
1 材料与方法
2 结果
2.1 不同镉处理对小白菜生长的影响
2.2 不同镉处理小白菜体内镉含量
2.3 不同镉处理小白菜地上部镉亚细胞分布
2.4 不同镉处理小白菜体内钙含量
2.5 不同镉处理小白菜地上部钙亚细胞分布
3 讨论
第六章 不同镉水平对小白菜生长及抗氧化酶活性的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 镉对植株生长及叶绿素含量的影响
2.2 小白菜叶片O_2产生速率、H_2O_2和MDA含量
2.3 镉对小白菜植株叶片抗氧化酶活性的影响
3 讨论
第七章 镉对小白菜氮吸收及氮代谢有关酶活性的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 植株生长
2.2 植株氮吸收及氮含量、叶片中NO_3~--N和NH_4~+-N含量
2.3 氮代谢相关酶活性
3 讨论
第八章 镉对小白菜光合作用及叶绿素荧光参数的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 镉对小白菜叶绿素及类胡萝卜素含量的影响
2.2 镉对小白菜光合作用的影响
2.3 镉对小白菜叶绿素荧光参数的影响
3 讨论
第九章 镉对小白菜根细胞液泡膜、质膜H~+-ATPase和Ca~(2+)-ATPase及液泡膜H~+-PPase活性的影响
1 材料与方法
1.1 质膜、液泡膜微囊的分离
1.2 质膜H~+-ATPase活性测定
1.3 质膜Ca~(2+)-ATPase活性测定
1.4 液泡膜H~+-ATPase水解活性测定
1.5 液泡膜Ca~(2+)-ATPase活性测定
1.6 液泡膜H~+-PPase水解活性测定
1.7 膜蛋白质含量的测定
2 结果
2.1 镉对小白菜根细胞液泡膜H~+-ATPase活性的影响
2.2 镉对小白菜根细胞液泡膜Ca~(2+)-ATPase活性的影响
2.3 镉对小白菜根细胞液泡膜H~+-PPase活性的影响
2.4 镉对小白菜根细胞质膜H~+-ATPase和Ca~(2+)-ATPase活性的影响
3 讨论
第十章 不同镉水平对小白菜根细胞质膜氧化还原系统的影响
1 材料和方法
2 结果
2.1 小白菜根细胞质膜氧化还原系统的存在
2.2 镉对小白菜根细胞质膜NADH氧化速率的影响
2.3 镉对小白菜根细胞质膜NADPH氧化速率的影响
2.4 镉对小白菜根细胞质膜Fe(CN)_6~(3-)还原速率的影响
2.5 镉对小白菜根细胞质膜EDTA-Fe~(3+)还原速率的影响
3 讨论
参考文献
英文摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]渗透胁迫对小麦根、胚芽生长及其质膜氧化还原系统的影响[J]. 郑桂珍,关军锋,李广敏. 中国生态农业学报. 2003(03)
[2]高温胁迫对柑橘光合速率和光系统Ⅱ活性的影响[J]. 郭延平,周慧芬,曾光辉,张良诚. 应用生态学报. 2003(06)
[3]石灰与有机物料配施对作物镉铅吸收的控制效果研究[J]. 李瑞美,王果,方玲. 农业环境科学学报. 2003(03)
[4]镉积累不同类型的小麦细胞镉的亚细胞和分子分布[J]. 万敏,周卫,林葆. 中国农业科学. 2003(06)
[5]低磷胁迫对植物光合和呼吸作用的影响[J]. 李绍长. 石河子大学学报(自然科学版). 2003(02)
[6]铅、镉和铬在叶类蔬菜中的累积及对其生长的影响[J]. 杜应琼,何江华,陈俊坚,魏秀国,杨秀琴,王少毅,何文彪. 园艺学报. 2003(01)
[7]盐胁迫对小麦根质膜ATPase活性的影响[J]. 杨颖丽,张峰,张立新,郭进魁,毕玉蓉. 西北植物学报. 2003(03)
[8]春小麦叶片质膜氧化还原系统及其对缓慢干旱胁迫的响应[J]. 宫海军,陈坤明,陈国仓,王锁民,张承烈. 西北植物学报. 2003(02)
[9]镉毒性研究进展[J]. 任继平,李德发,张丽英. 动物营养学报. 2003(01)
[10]重金属镉对南瓜种子发芽和出苗的影响[J]. 毛学文,张海林. 种子. 2003(01)
博士论文
[1]嫁接影响西瓜果实品质和幼苗耐冷性的生理机制研究[D]. 刘慧英.浙江大学 2003
[2]白菜（Brassica chinensis L.）镉积累及生理的研究[D]. 李德明.浙江大学 2003
[3]大麦镉积累和耐性基因型差异的机理研究[D]. 邬飞波.浙江大学 2002
本文编号：3705468
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【学位级别】：博士
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缩略词表
中文摘要
第一章 文献综述
1 我国农田重金属污染现状
2 镉的物理化学性质及对人和动物的毒害
2.1 镉的物理化学性质
2.2 镉对人和动物的毒害
3 土壤和植物中的镉
3.1 土壤中的镉
3.1.1 镉在自然界中的分布
3.1.2 土壤中镉的含量及来源
3.1.3 土壤中镉的形态及影响因素
3.1.4 镉对土壤微生物和酶的影响
3.2 植物中的镉
3.2.1 植物中镉的来源及累积差异
3.2.2 植物对镉的吸收及其在植物体内的运输形态
3.2.3 影响植物吸收镉的环境因素
4 镉对植物生长及生理生化的影响
4.1 镉对植物生长的影响
4.2 镉对植物生理生化的影响
4.2.1 镉与植物活性氧代谢
4.2.2 镉与植物氮代谢
4.2.3 镉与植物营养元素
4.2.4 镉与植物光合作用
4.2.5 镉与逆境蛋白及基因表达
4.2.6 逆境与植物液泡膜及质膜的酶活性
4.2.7 逆境与植物质膜氧化还原系统
5 植物对镉的耐性解毒机制
5.1 细跑壁的金属沉淀作用或固化(immobilization)
5.2 镉吸收、排除(exclusion)限制或在植物的特定部位贮存
5.3 镉结合蛋白和植物螯合肽(PC)的络合
5.4 细胞区室化
6 镉污染土壤的治理
6.1 翻耕、客土与换土
6.2 施用土壤改良剂
6.3 调节土壤Eh
6.4 植物修复
第二章 镉对小白菜生长、镉积累及矿质养分吸收影响的基因型差异研究
1 材料和方法
2 结果与讨论
2.1 植株生长
2.2 镉含量及镉积累量
2.3 营养元素含量
3 结论
第三章 不同镉水平对小白菜生长及营养元素含量的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 不同镉水平对小白菜生长及叶绿素含量的影响
2.2 小白菜根及地上部镉含量
2.3 不同镉水平对小白菜大量元素含量的影响
2.4 不同镉水平对小白菜微量元素含量的影响
3 讨论
第四章 镉污染土壤对小白菜生长及镉和养分含量的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 不同镉水平对小白菜地上部生长的影响
2.2 不同镉水平对小白菜地上部镉含量及镉积累量的影响
2.3 不同镉水平对小白菜地上部营养元素含量的影响
3 讨论
第五章 不同基因型小白菜镉和钙的亚细胞分布及钙、镉互作的研究
1 材料与方法
2 结果
2.1 不同镉处理对小白菜生长的影响
2.2 不同镉处理小白菜体内镉含量
2.3 不同镉处理小白菜地上部镉亚细胞分布
2.4 不同镉处理小白菜体内钙含量
2.5 不同镉处理小白菜地上部钙亚细胞分布
3 讨论
第六章 不同镉水平对小白菜生长及抗氧化酶活性的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 镉对植株生长及叶绿素含量的影响
2.2 小白菜叶片O_2产生速率、H_2O_2和MDA含量
2.3 镉对小白菜植株叶片抗氧化酶活性的影响
3 讨论
第七章 镉对小白菜氮吸收及氮代谢有关酶活性的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 植株生长
2.2 植株氮吸收及氮含量、叶片中NO_3~--N和NH_4~+-N含量
2.3 氮代谢相关酶活性
3 讨论
第八章 镉对小白菜光合作用及叶绿素荧光参数的影响
1 材料与方法
2 结果
2.1 镉对小白菜叶绿素及类胡萝卜素含量的影响
2.2 镉对小白菜光合作用的影响
2.3 镉对小白菜叶绿素荧光参数的影响
3 讨论
第九章 镉对小白菜根细胞液泡膜、质膜H~+-ATPase和Ca~(2+)-ATPase及液泡膜H~+-PPase活性的影响
1 材料与方法
1.1 质膜、液泡膜微囊的分离
1.2 质膜H~+-ATPase活性测定
1.3 质膜Ca~(2+)-ATPase活性测定
1.4 液泡膜H~+-ATPase水解活性测定
1.5 液泡膜Ca~(2+)-ATPase活性测定
1.6 液泡膜H~+-PPase水解活性测定
1.7 膜蛋白质含量的测定
2 结果
2.1 镉对小白菜根细胞液泡膜H~+-ATPase活性的影响
2.2 镉对小白菜根细胞液泡膜Ca~(2+)-ATPase活性的影响
2.3 镉对小白菜根细胞液泡膜H~+-PPase活性的影响
2.4 镉对小白菜根细胞质膜H~+-ATPase和Ca~(2+)-ATPase活性的影响
3 讨论
第十章 不同镉水平对小白菜根细胞质膜氧化还原系统的影响
1 材料和方法
2 结果
2.1 小白菜根细胞质膜氧化还原系统的存在
2.2 镉对小白菜根细胞质膜NADH氧化速率的影响
2.3 镉对小白菜根细胞质膜NADPH氧化速率的影响
2.4 镉对小白菜根细胞质膜Fe(CN)_6~(3-)还原速率的影响
2.5 镉对小白菜根细胞质膜EDTA-Fe~(3+)还原速率的影响
3 讨论
参考文献
英文摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]渗透胁迫对小麦根、胚芽生长及其质膜氧化还原系统的影响[J]. 郑桂珍,关军锋,李广敏. 中国生态农业学报. 2003(03)
[2]高温胁迫对柑橘光合速率和光系统Ⅱ活性的影响[J]. 郭延平,周慧芬,曾光辉,张良诚. 应用生态学报. 2003(06)
[3]石灰与有机物料配施对作物镉铅吸收的控制效果研究[J]. 李瑞美,王果,方玲. 农业环境科学学报. 2003(03)
[4]镉积累不同类型的小麦细胞镉的亚细胞和分子分布[J]. 万敏,周卫,林葆. 中国农业科学. 2003(06)
[5]低磷胁迫对植物光合和呼吸作用的影响[J]. 李绍长. 石河子大学学报(自然科学版). 2003(02)
[6]铅、镉和铬在叶类蔬菜中的累积及对其生长的影响[J]. 杜应琼,何江华,陈俊坚,魏秀国,杨秀琴,王少毅,何文彪. 园艺学报. 2003(01)
[7]盐胁迫对小麦根质膜ATPase活性的影响[J]. 杨颖丽,张峰,张立新,郭进魁,毕玉蓉. 西北植物学报. 2003(03)
[8]春小麦叶片质膜氧化还原系统及其对缓慢干旱胁迫的响应[J]. 宫海军,陈坤明,陈国仓,王锁民,张承烈. 西北植物学报. 2003(02)
[9]镉毒性研究进展[J]. 任继平,李德发,张丽英. 动物营养学报. 2003(01)
[10]重金属镉对南瓜种子发芽和出苗的影响[J]. 毛学文,张海林. 种子. 2003(01)
博士论文
[1]嫁接影响西瓜果实品质和幼苗耐冷性的生理机制研究[D]. 刘慧英.浙江大学 2003
[2]白菜（Brassica chinensis L.）镉积累及生理的研究[D]. 李德明.浙江大学 2003
[3]大麦镉积累和耐性基因型差异的机理研究[D]. 邬飞波.浙江大学 2002
本文编号：3705468
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