导读:本文包含了耐性与积累论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:镉,毒性,水稻,品种
耐性与积累论文文献综述
JAVARIA,AFZAL,ARAIN[1]（2019）在《水稻镉敏感和耐性品种筛选及其在供铁下镉积累、分布的差异》一文中研究指出镉污染已成为全球环境重要问题之一,而食用镉污染产品将给人体健康带来巨大威胁。大米是中国人重要主食来源之一,人类摄入镉的56%来源于大米。中国一些水稻主产区河流、湖泊及农田土壤受到镉污染,为最大限度地减少大米镉积累,本研究旨在通过评价在3个镉水下10个水稻品种生理生长、酶活性、镉吸收与分布、必需元素吸收积累等差异,获得镉敏感和耐性水稻品种,并进一步揭示镉敏感和耐性水稻品种对铁调节镉积累和分布的差异,为镉污染稻田安全利用和水稻安全生产提供依据。主要结果有:1)3个镉水平(0、50和100μm CdCl_2)种子萌发试验结果表明,镉处理使10个水稻品种种子发芽率、幼苗生长参数和活力指数均有所下降,其中50μm镉处理的光1298和优838发芽率高于100μm镉处理;所有品种Cd积累量以100μm镉处理最大,而鲁9803和齐908Cd积累量较低。总体而言,鲁9803和齐908镉耐受性较强,光1298、万93和单63对镉较敏感。2)3个镉水平(0、50和100μm CdCl_2)营养期试验结果表明,镉降低了10个水稻品种根、茎的长度和生物量,增加了抗氧化酶活性。100μm CdCl_2时,光1298和单63根茎长度、生物量下降最多,而齐908和鲁9083下降较少;抗氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性因镉水平而升高,其中以齐908、鲁9083活性最高;镉降低了铁和锌从水稻根向地上部的迁移,幼苗和根系镉积累量以100μm CdCl_2最高;50μm和100μm Cd浓度时镉从根到地上部的转移系数(TF)分别为0.11~0.17和0.09~0.30。这些结果进一步证明,齐908和鲁9803对镉耐受性强,而单63和光1298对镉敏感性强。3)比较镉敏感品种单63和抗性品种鲁9803表明,铁能够显着促进镉污染下两个水稻品种生长和提高抗氧化酶活性,SOD、POD和CAT活性具有一致性,尤其是在100μm CdCl_2下更为明显;两个品种根系镉含量随着铁水平增加而增加,而地上部镉含量则降低;抗性品种鲁9803在所有处理均优于敏感品种单63。因此,铁能可以显着阻断水稻根系镉向地上部迁移、积累,镉抗性水稻品种尤其明显。4)全生育期试验结果表明,两个水稻品种生物量、千粒重、秸秆和籽粒产量因镉污染而显着降低,因施铁而有显着影响。镉污染使水稻植株铁浓度从苗期降低到营养期,施用铁显着提高了水稻组织铁含量。不管镉污染与否,抗性品种鲁9803在籽粒铁积累较多;不管施铁与否,敏感品种单63籽粒镉积累较多。由此说明,铁可以显着缓解镉抗性和敏感水稻品种的镉污染毒害,但以抗性品种鲁8903效果更好;镉抗性品种籽粒能够积累较多的铁而敏感品种籽粒积累较多的镉。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01）
王歆珂[2]（2019）在《大麦镉积累与耐性相关QTLs及候选基因HvPAA1的功能鉴定》一文中研究指出镉(cadmium,Cd)是毒性最强和土壤受污染最普遍的重金属之一,土壤镉污染严重影响作物的品质和产量,并可通过食物链富集危害人类健康。对于中、轻度大面积污染的农田,培育耐镉且食用器官低积累作物品种,是有效利用自然资源和保证农产品安全生产的重要途径之一。而发掘低镉积累种质与相关基因,明确其调控机制是培育低镉积累品种的基础。本研究以构建的镉耐性与积累相关的大麦DH(doubled haploids,双单倍体)群体为材料,构建遗传图谱,检测大麦不同生育期镉耐性与积累相关的QTLs;分离克隆镉积累相关基因HvPAA1,进一步探讨镉积累与耐镉的分子机制与调控机理。主要研究结果如下:1.以耐镉性不同的大麦基因型苏引麦2号(镉敏感基因型)与萎缩不知(耐镉基因型)为亲本(苏引麦2号×萎缩不知)杂交F1经小孢子培养构建的含有108个株系的DH群体和双亲为材料,构建了包含1572个标记的遗传图谱,图谱覆盖大麦基因组1134.5 cM,分布于全部7条大麦染色体上,标记间平均距离为0.72 cM。2.以构建的含有108个株系的DH群体(苏引麦2号×萎缩不知)和双亲为材料,进行土培镉胁迫试验,检测大麦籽粒百粒重和镉及矿质元素含量的QTLs。通过对籽粒百粒重和籽粒中金属元素含量分析,共检测到5个QTLs,其中1个与籽粒Cd含量相关,命名为qKCd5H。qKCd5H位于染色体5H,LOD值为2.59,可解释10.5%的表型变异,基于BarleyMap在该QTL区间找到了 31个带有注释的基因。其中,HORVU5Hr1G118750基因的注释是Zinc finger protein 668,推测其与Cd积累相关。3.水培镉胁迫试验,以不施镉基本培养液为对照,研究大麦DH群体苗期镉耐性和积累相关的QTLs。分析苗期耐镉性相关农艺性状,检测到相关性状的QTLs 24个。检测到qShCd7H与地上部Cd浓度相关,位于染色体7H,LOD值为4.28,能解释17.0%的表型变异;qShCd7H区间距离为2.6 cM,根据Barley Map和IBCS数据库,这段2.6 cM的区域包含了约60个带有注释的基因,其中“AK355848”注释为P-type ATPase(cation/copper-transporter)。4.分别从萎缩不知、苏引麦2号和镉高积累基因型浙农8号中分离克隆了镉积累相关基因AK355848的全长。进化树分析显示,AK355848和水稻OsPAA1的亲缘关系最近,因此,将该基因命名为HvPAA1。通过比对萎缩不知、苏引麦2号和浙农8号中HvPAA1基因的CDS序列,发现叁个基因型中HvPAA1基因的CDS序列及其编码的氨基酸序列完全一致。进一步比对父母本之间的全长序列后,发现了 4个位点的SNPs,且全部位于内含子序列中。组织特异性表达分析表明HvPAA1基因主要在地上部组织中表达,且镉胁迫能诱导地上部中HvPAA1基因的上调表达。亚细胞定位结果显示HvPAA1定位在细胞膜上。5.利用 BSMV-VIGS(Barley stripe mosaic virus induced gene silencing)体系,在浙农8号中成功沉默了HvPAA1基因。结果表明,与BSMV:γ(对照)植株相比,镉胁迫条件下,BSMV-VIGS诱导HvPAA1基因沉默(BSMV:HvPAA1)导致植株积累更多的Cd,植株生物学产量显着降低,表现对Cd胁迫更敏感。镉处理5d后,BSMV:HvPAA1侵染植株地上部和根系Cd含量分别比BSMV:γ对照组显著高48.3%和62.2%,且单株镉积累量显着增加。6.利用实验室之前通过水培和土培试验获得的DH群(苏引麦2号×萎缩不知)108个株系和双亲的镉含量与相关农艺和生理性状测定结果,应用1572个标记的遗传图谱重新进行QTL分析,共检测到31个QTLs。其中水培50μM Cd胁迫下,检测到6个与耐镉相关的QTLs;土培25 mg kg-1 Cd实验中,检测到25个显着的QTLs。土培实验中,苗期叶片Cd浓度相关的QTL与拔节期叶片Cd浓度相关的QTL重合,位于染色体2H的末端,通过BarleyMap数据库查找在标记区间共有32个注释基因。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01）
王玮琳,刘清泉,张永侠,王银杰,原海燕[3]（2019）在《不同种源马蔺幼苗对Cd耐性及积累特性的差异分析》一文中研究指出采用水培法对不同浓度(0、25和50 mg·L~(-1))Cd胁迫下4个种源(辽宁、山东、河南和江西)马蔺[Iris lactea var.chinensis(Fisch.) Koidz.]幼苗生长和Cd积累特性进行了分析。结果表明:随着Cd浓度的提高,同一种源马蔺幼苗的株高、根长以及地上部和根系的鲜质量和干质量的相对值总体上呈逐渐减小的趋势。25和50 mg·L~(-1) Cd处理下,辽宁种源马蔺幼苗的株高、根长以及地上部和根系的鲜质量和干质量的相对值总体上较高。随着Cd浓度的提高,辽宁种源马蔺幼苗地上部和根系中Cd含量明显升高;山东、河南和江西种源马蔺幼苗地上部中Cd含量不同程度降低,根系中Cd含量明显升高。马蔺幼苗根系中Cd含量远高于地上部中Cd含量,说明马蔺幼苗中的Cd主要积累在根系。50 mg·L~(-1) Cd处理下,辽宁种源马蔺幼苗的Cd转运系数和生物富集系数总体上显着大于山东、河南和江西种源。综合研究结果显示:辽宁种源马蔺幼苗的Cd耐性以及Cd转运能力和富集能力均较强,可作为Cd污染环境的修复材料。(本文来源于《植物资源与环境学报》期刊2019年02期）
王慧慧,王晨,张明华,蒲玉琳,李婷[4]（2018）在《砧用南瓜幼苗对镉的耐性和积累能力研究》一文中研究指出采用营养液栽培的方法,研究了不同浓度(0、5和10mg·L-1)镉(Cd)对10种砧用南瓜幼苗生长状况、丙二醛(MDA)、地上部Cd含量及转移系数(TF)的影响,利用隶属函数法综合评价其耐Cd能力与Cd吸收积累能力,以期筛选到优良的砧用南瓜。结果表明:(1)‘多美109’、‘鑫力3号’、‘强力1号’、‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’在2种浓度Cd处理下全株生物量均显着低于对照,并以‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’下降幅度最大、耐性最差,而‘野木一雄’、‘青佳砧甲’、‘津油108’和‘抗线1号’在Cd处理下均与对照差异不显着,生长势良好,耐性强。(2)在2种浓度Cd处理下,‘津油108’幼苗体内各抗氧化酶活性较高,根系和叶片的MDA含量与对照无显着差异,未受到膜脂过氧化伤害;‘野木一雄’幼苗各抗氧化酶活性较高,MDA含量升高幅度较小,为对照的1.01～1.56倍,受到膜脂过氧化伤害相对较小;而‘多美109’、‘强力1号’和‘云南黑籽南瓜’幼苗在2种浓度Cd处理下,各抗氧化酶活性显着下降,体内MDA含量升高幅度大,分别为对照的1.30～2.46、1.33～3.11、1.45～3.24倍,受伤害程度最大。(3)‘津油108’与‘青佳砧甲’在2种浓度Cd处理下地上部Cd含量和TF均较小,Cd吸收能力最弱,其次是‘野木一雄’,而‘亮丽佳’、‘黑籽南瓜’和‘云南黑籽南瓜’地上部Cd含量和TF最大,Cd吸收能力最强。(4)隶属函数值综合评价结果显示,10种砧用南瓜幼苗对Cd的耐性大小依次为:‘津油108’>‘野木一雄’>‘鑫力3号’>‘青佳砧甲’>‘抗线1号’>‘多美109’>‘黑籽南瓜’>‘亮丽佳’>‘强力1号’>‘云南黑籽南瓜’。研究认为,砧用南瓜品种对镉胁迫的耐受性存在明显差异,并以‘津油108’最佳,其在镉胁迫下生长势良好,耐性强,且镉吸收和转运能力最弱。(本文来源于《西北植物学报》期刊2018年12期）
傅慧杰[5]（2018）在《水稻Cd高积累材料Cd积累及耐性生理响应》一文中研究指出我国土壤镉(Cd)污染形式严峻,已严重威胁到农产品安全和人体健康,修复农田Cd污染土壤刻不容缓。水稻Cd高积累材料是一种潜在的土壤Cd污染修复植物,对Cd具有较强的耐性和积累能力,且具有生物量大、适应性强、栽种技术成熟及遗传性状稳定等优点,在修复农田Cd污染土壤上具有一定的研究前景。本研究以水稻Cd高积累材料(Lu527-8)为研究对象,普通材料(Lu527-4)为对照,通过水培试验和土培试验,研究水稻Cd高积累材料对Cd的积累特征和生理响应特征,取得的主要研究结果如下:(1)在不同Cd处理(0、2、5 mg·L~(-1))下,两类水稻材料根系分泌物中均可检测出酒石酸、草酸、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、丙二酸7种有机酸。其中以酒石酸为主,其次是草酸。在2、5 mg·L~(-1) Cd处理下,两类水稻材料根系分泌各有机酸量较未添加Cd处理显着增加,且Lu527-8根系分泌各有机酸量显着高于Lu527-4,是Lu527-4的1.76~2.43倍。基于相关性分析,Lu527-8在不同Cd处理下分泌的各有机酸含量及有机酸总量均与植株Cd含量呈极显着正相关关系,而Lu527-4除苹果酸也均与植株Cd含量呈正相关关系。在不同Cd处理下,两类水稻材料根系分泌氨基酸的种类和含量均发生显着变化。在0 mg·L~(-1) Cd处理下,两类水稻材料均分泌谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸、组氨酸4种氨基酸,且含量相当。在2、5 mg·L~(-1) Cd处理下,丙氨酸、赖氨酸和蛋氨酸由Cd胁迫诱导产生,而苯丙氨酸仅在胁迫条件下的Lu527-8中分泌产生。Cd胁迫下,Lu527-8根系新分泌的这四种氨基酸含量均与植株Cd含量呈极显着正相关关系,而Lu527-4中仅有赖氨酸和蛋氨酸与植株Cd含量存在此相关关系。(2)在土培盆栽条件下,Lu527-8木质部汁液中Cd含量在不同浓度Cd处理(2、5、10 mg·kg~(-1))下均显着高于Lu527-4,是Lu527-4的1.68~2.55倍,且木质部汁液中Cd含量与地上部Cd含量呈极显着正相关关系。Lu527-8对Cd有更强的向地上部转运的能力。通过对木质部汁液中无机阴离子、有机组分和Cd含量的关系分析,发现Lu527-8木质部汁液中较低的HPO_4~(2-)含量和草酸含量,与其具有更高的Cd转运能力有关。而柠檬酸、酒石酸和组氨酸含量则表现为随Cd处理浓度增加而显着增加,且Lu527-8显着高于Lu527-4。柠檬酸、酒石酸和组氨酸参与了木质部对Cd的长距离运输。相同Cd浓度下,Lu527-8木质部汁液中更多的柠檬酸、酒石酸和组氨酸,有利于运输更多的Cd至地上部并进行积累。(3)在2、5 mg·L~(-1) Cd处理下,Lu527-8中的Cd主要分布在细胞壁和可溶部分,细胞器和细胞膜中含量很少,细胞壁固持和液泡区隔化是Lu527-8耐受和累积Cd的重要生理机制。其根系中的Cd以醇溶性蛋白质、氨基酸结合态为主,茎、叶中则以果胶、蛋白、难溶性磷酸盐结合态为主,这是Lu527-8对Cd具有较强转运能力和耐性的重要原因。通过对两类水稻材料根系中有机酸和氨基酸组分及含量的分析,发现Lu527-8根系中的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和乙酸含量均随Cd处理浓度增加而显着下降,降幅均大于Lu527-4,但含量却始终高于Lu527-4。而脯氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸和蛋氨酸含量则随Cd处理浓度增加而显着增加,且显着高于Lu527-4。此外,本研究对两类水稻材料根系细胞壁多糖组成、细胞壁多糖各组分Cd结合能力及果胶修饰对细胞壁Cd固定的影响进行了探讨,试验结果表明,Lu527-8根系细胞壁中果胶和半纤维素1是Cd的主要结合位点。果胶对Cd的固定能力在果胶甲酯酶的修饰下显着增强。在5 mg·L~(-1) Cd处理下,Lu527-8果胶甲酯酶活性较未添加Cd时上升了68.64%,显着高于Lu527-4。Lu527-8根系细胞壁具有更多的低甲酯化果胶和更多的半纤维素1,有利于增强细胞壁对Cd的结合能力,减少Cd向原生质体的运输,从而提高植株Cd耐性,增强植株Cd积累能力。(本文来源于《四川农业大学》期刊2018-06-01）
张斌[6]（2018）在《柠檬香蜂草对铜的耐性机制及吸收积累特征研究》一文中研究指出目前,土壤中铜污染问题严峻,铜污染土壤的修复及治理是环境保护领域中重要课题之一。传统的理化处理方法,不仅耗时、耗力,还会带来二次污染。因此,植物修复技术作为一种生态、可持续发展的技术,在修复铜污染土壤方面具有广泛的应用前景。本文以唇形科柠檬香蜂草为材料,通过盆栽试验,运用透射电镜(TEM)、火焰原子吸收法(AAS)、生理生化测定技术等手段,通过柠檬香蜂草在不同浓度及不同胁迫时间下铜处理对植物生长、抗氧化酶系统、铜的迁移转运与富集以及超微结构的影响。研究了柠檬香蜂草对铜的耐受及富集机制,探讨了其作为铜污染土壤修复植物的可行性。主要研究结果如下:在土培条件下进行28d不同浓度铜处理后,柠檬香蜂草体内的铜含量与铜处理浓度呈正相关;铜累积量在400 mg·kg~(-1)组时达到最大值0.71 mg·pot~(-1);BF系数、TF系数、IT系数均随浓度的升高呈现下降趋势,BF系数最低为1.01,TF系数最低为0.10,IT系数最低为0.53;植物体内铜含量的关系为:地下部>地上部;随着铜处理浓度的增加,柠檬香蜂草的生物量呈现出低促高抑的趋势。在相同铜处理时间组中,随着铜浓度的增大,柠檬香蜂草的SOD表现出低促高抑的趋势,200 mg·kg~(-1)和400 mg·kg~(-1)组的SOD随处理时间的延长而持续增加,在400 mg·kg~(-1)第28d时SOD达到最大;800 mg·kg~(-1)组的SOD在第14d时较CK组显着升高,在第21d时显着下降,呈现出先增后减的趋势,1000 mg·kg~(-1)组的SOD酶活性随着时间的增加而持续降低;在相同铜处理时间组中,随着铜浓度的增大,GPX活性表现出低浓度促高抑的趋势,200 mg·kg~(-1)和400 mg·kg~(-1)组的GPX随处理时间的增加,在第14d时出现短暂降低,随后持续增加,在400 mg·kg~(-1)组第28d时达到最大值,800 mg·kg~(-1)组的GPX随处理时间的增加而增加,1000 mg·kg~(-1)组的GPX酶活性在第28d时出现下降趋势;丙二醛含量与可溶性蛋白含量;MDA含量除1000 mg·kg~(-1)组第十四天后开始下降外,其他处理组的MDA含量均随着浓度的升高或者随时间的延长而增加;相同处理时间组中,柠檬香蜂草SP含量整体呈现出低促高抑的趋势。在200 mg·kg~(-1)、400 mg·kg~(-1)浓度组中,SP含量随暴露时间延长而增加;在浓度800 mg·kg~(-1)组中,SP含量出现短暂降低后趋于稳定;1000 mg·kg~(-1)组的SP含量随着时间的延长而持续降低。相同处理时间组中,随着铜浓度的增加,柠檬香蜂草的叶绿素含量呈现出低浓度促进,高浓度抑制的趋势;相同浓度的铜处理组中,随着处理时间的延长,叶绿素含量的变化如下:叶绿素含量在200 mg·kg~(-1)和400 mg·kg~(-1)组中,表现出随着处理时间的延长而增加的趋势;在800 mg·kg~(-1)组中则出现先升高后下降的趋势,叶绿素含量从第21天开始下降;在1000 mg·kg~(-1)组中,呈现出持续降低的趋势。铜处理28d后,电镜超微结构的研究显示:高浓度铜对叶片细胞结构的影响很明显,具体的包括:叶绿体层迭结构被破坏,分层模糊,叶绿体中出现大量嗜锇颗粒,类囊体结构被破坏,淀粉粒减少,质壁分离现象明显,细胞壁的密度与浓度降低,线粒体结构松散等;根尖细胞中在细胞壁和细胞膜之间以及细胞壁外侧出现大量黑色颗粒状沉淀,主要的结合位点为细胞壁的内外两侧,根部细胞壁发生严重的质壁分离。以上结果表明,柠檬香蜂草是一种铜耐受植物,具有修复铜污染土壤的潜力。其对铜的耐受机制至少有两条途径:一是通过抗氧化酶系统以减轻铜对植物的毒害;二是通过根部细胞壁来限制铜离子进入植物地上部。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-05-01）
尹春芹,孙清斌,刘先利,王永奎,张丽娟[7]（2018）在《典型草坪植物对铜的积累及其耐性差异研究》一文中研究指出通过探讨4种典型草坪植物(白叁叶、紫花苜蓿、高羊茅及四季青)的耐铜(Cu)能力,筛选出适宜于修复矿区Cu污染土壤的草坪植物,从而为矿区废弃地的生态系统构建提供一定的科学依据。结果表明:随着Cu浓度增大,4种草坪植物的株高、茎粗和生物量均显着下降,生长受到不同程度的抑制。不同植物的Cu生物富集系数存在一定的差异,但均表现为地上部分的生物富集系数显着小于地下部分的生物富集系数。4种草坪植物的Cu转运系数也存在差异,但均小于1。添加外源Cu 100mg/kg时,四季青的Cu转运系数为临界点;而添加外源Cu 250 mg/kg时,高羊茅的Cu转运系数为临界点,两者均表现出较好的Cu污染修复能力,可作为修复矿山Cu污染土壤的备选植物。(本文来源于《湖北理工学院学报》期刊2018年02期）
张斌,朱江,王朋,杨道丽[8]（2018）在《柠檬香蜂草对铜的耐性及其积累特征研究》一文中研究指出以柠檬香蜂草(Melissa officinalis)幼苗为材料,设置不同浓度Cu~(2+)胁迫(CK、200、400、800和1 000mg·kg~(-1))盆栽实验,测定胁迫0、7、14、21、28d后植物生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量以及植物体内Cu含量等指标,探讨柠檬香蜂草对Cu~(2+)的耐受性及其积累特征。结果表明:(1)相同处理时间下,柠檬香蜂草除MDA含量外其他所有指标均随着Cu~(2+)胁迫处理浓度的增加呈低浓度促进、高浓度抑制的变化趋势,且高浓度组(800和1 000mg·kg~(-1))与低浓度组(200和400mg·kg~(-1))之间差异显着(P<0.05);MDA含量在1 000mg·kg~(-1)浓度下持续增长至第14天后开始下降。(2)柠檬香蜂草体内Cu的积累量随Cu胁迫浓度的升高呈先增加后减少的趋势,并在浓度为400mg·kg~(-1)时达到最高值(0.71mg/盆)。(3)在整个胁迫过程中,柠檬香蜂草植株的铜富集系数及其耐性系数均随Cu浓度的增加而减小,各处理浓度对Cu的耐性系数均大于0.5,富集系数均大于1。研究发现,柠檬香蜂草对Cu胁迫具有一定耐受性和富集能力,具有成为铜污染土壤修复植物的潜力。(本文来源于《西北植物学报》期刊2018年01期）
黄湘吉[9]（2017）在《芒属植物对重金属镉的耐性及镉积累特征研究》一文中研究指出在工业生产、日常生活和农业生产中,重金属的使用越来越频繁,由于重金属使用所带来的重金属污染问题威胁着我们所生活的环境,尤其是重金属对土壤的污染和破坏问题亟待我们解决。植物修复技术作为土壤重金属污染的解决方法之一是目前研究的重点和热点,超积累植物的筛选是植物修复技术的关键所在,芒属植物作为能源植物,其抗逆性强、生物量大、种植成本低,在土壤重金属污染的修复方面的应用有着很大的潜力。本研究通过对12种芒属植物(实验所用材料均由湖南农业大学芒属植物研究所提供)幼苗采用水培试验的方式进行镉耐性差异研究;通过对芒C0424和南荻A0104采用水培试验的方式研究芒和南荻幼苗在不同浓度的镉胁迫下的耐镉性差异、镉积累规律和抗氧化系统的响应机制;通过对9种芒属植物采用田间盆栽试验的方式进行镉耐性差异研究;通过对芒C0420和南荻C0104采用田间盆栽试验的方式研究芒和南荻在不同浓度的镉胁迫下的耐镉性差异、镉积累规律和抗氧化系统的响应机制。结果表明:(1)不同浓度镉胁迫下芒和南荻的镉耐性差异的研究表明,不同浓度镉胁迫下芒和南荻的耐性有所差异。苗期试验中,在镉浓度为1mg/L时,南荻(A0104)的耐性略高于芒(C0424),在镉浓度为2mg/L-4mg/L时,芒(C0424)的耐性高于南荻(A0104);盆栽试验中,在实验设计的所有镉浓度下,南荻的镉耐性表现都优于芒C0420,说明南荻比芒C0420具有较强的镉耐性。(2)不同浓度镉胁迫下芒和南荻的镉积累规律研究表明,苗期试验中,不同浓度镉胁迫下芒和南荻幼苗的镉积累规律基本相同。芒(C0424)和南荻(A0104)的镉浓度都随环境中镉浓度的升高而升高,且富集系数和转移系数均在1mg/L时有最大值,南荻(A0104)的镉浓度要高于芒(C0424)。盆栽试验中,不同浓度镉胁迫下南荻C0104和芒C0420的镉积累规律有明显差异。芒C0420和南荻C0104均在浓度为5mg/kg的镉处理下有最大富集系数,随着镉浓度的升高两者的富集系数都呈下降趋势;芒C0420在T_2时有最大转移系数,镉胁迫浓度升高时其转移系数呈下降趋势,但始终大于1;而南荻C0104在T_1时有最大转移系数,镉胁迫浓度升高时,转移系数下降,当镉浓度超过100mg/kg时,南荻的转移系数小于1。(3)芒和南荻在不同镉浓度下抗氧化系统的响应机制有所不同。苗期试验中,南荻(A0104)在镉胁迫下SOD和POD活性升高,CAT活性有所下降;芒(C0424)SOD活性先降后升,POD活性升高,CAT活性先升后降。两个品种的叶片MDA含量均随镉胁迫浓度的升高而升高。盆栽试验中,随着镉胁迫浓度的升高,南荻C0104和芒C0420的SOD和POD活性都有所升高,芒C0420的CAT活性呈下降趋势,而南荻C0104的CAT活性先升后降;芒C0420和南荻C0104的MDA含量都随环境中镉浓度的升高而升高,且地上部分的MDA含量大于地下部分;芒C0420和南荻C0104的根系活力都随镉胁迫浓度的升高而降低。(4)不同基因型芒属植物镉耐性研究表明,苗期试验中,五节芒(C0131、D0110、D0115)和荻(B0510、B0121、B0636)的镉耐性要高于芒(D0113、C0605、C0424)、南荻(C0122、C0640、A0104)和杂交品种1,镉耐性从高到低依次为B0636>D0115>C0131>B0121>D0110>B0510>C0605=A0104=C0122>C0424>杂1>C0640>D0113。盆栽试验中,南荻的镉耐性大于五节芒的镉耐性大于芒的镉耐性,不同基因型的芒属植物的镉耐性由高到低的顺序依次是C0111>C0121>D0108>C0104>D0123>C0420>C0415>D0131>D0113。(5)不同基因型芒属植物的镉富集能力有所差异。苗期试验中,南荻中的C0640镉含量最高,为103.02mg/kg,以超过镉超积累植物的临界值,其他品种的镉含量介于14mg/kg-35mg/kg之间。盆栽试验中,在试验所用的9种芒属植物中,南荻中的C0121和C0111与芒中的D0123地上部分富集系数大于10转移系数大于2,对镉有着较强的富集和转移能力。(本文来源于《湖南农业大学》期刊2017-06-01）
王海新[10]（2017）在《锌镉超积累植物东南景天对镍的耐性与积累机制》一文中研究指出随着工业化生产和现代化城市发展,我国农田土壤重金属污染问题日益严重,对我国农作物的安全生产与居民健康造成了巨大危险。据环保部与国土资源部调查显示,我国农田土壤的主要重金属污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅。由于重金属污染具有累积性、隐蔽性、长期性、巨大的危害性、和不可逆转性等特点,重金属污染防治现已经成为当今国际研究的难点和热点。植物修复作为一种新兴的绿色环保生物技术,较之传统修复方法来说具有成本低、效益高、环境友好等优点,在污染环境生态修复中具有广泛的应用前景。东南景天是我国本土发现的锌镉超积累植物,其生物量大、生长速度快,是重金属污染植物修复的一种良好潜在材料,已逐渐用于我国重金属污染土壤植物修复实践工作中。前期研究表明,东南景天不仅能超积累重金属锌和镉,其对铅、铜等亦具有较强的耐性和积累能力。然而,迄今为止对于东南景天是否能耐受和积累高量镍仍一无所知,探明锌镉超积累植物东南景天对镍的耐性与积累特征,有助于其在镉、镍等重金属复合污染土壤中的实践应用。基于此,本研究以锌镉超积累生态型东南景天及其非超积累生态型为材料,采用溶液培养法,综合运用显微镜荧光染色、透射电镜、同步辐射微区X射线荧光谱(μ-XRF)、ICP-MS等技术,较为系统地研究了锌镉超积累东南景天对镍的耐性与积累能力及其调控机制。取得的研究结果主要包括两个方面:(1)锌镉超积累生态型东南景天根系对高镍胁迫的耐受性:采用水培实验,通过显微镜荧光染色、透射电镜、μ-XRF、ICP-MS等技术比较分析了锌镉超积累生态型(HE)与非积累生态型(NHE)东南景天根系对镍胁迫的耐性差异。首先,通过测定不同浓度(0-200 μM)与时间(0-72 h)镍胁迫下两种生态型东南景天根系的质膜完整性、脂质过氧化、活性氧自由基、细胞超微结构等指标的变化差异,发现两种生态型东南景天根系在镍胁迫下均呈现出一定程度的质膜受损和膜质过氧化损伤以及根部活性氧自由基(过氧化氢和超氧负离子)的过量积累。然而,在高浓度镍(100μM)处理72h后,超积累生态型东南景天根系的质膜受损、膜脂质过氧化与活性氧自由基的积累量均显着低于非超积累生态型根系。根尖细胞的超微结构分析结果证实了这一点,高浓度镍处理72h后,非超积累东南景天根尖细胞超微结构产生明显的破坏,而超积累东南景天根尖细胞超微结构则无明显变化。可见,超积累生态型东南景天根系对高镍胁迫具有较强的耐性。通过ICP-MS分析两种生态型根系对镍的积累特性发现在同等镍处理浓度与处理时间下超积累生态型东南景天根系镍的积累量要显着低于非超积累生态型。由此推测,相较于非超积累生态型,超积累生态型东南景天根系对镍的吸收速率更低或其根系木质部对镍的装载能力更强。通过对木质部汁液的分析证实了超积累生态型东南景天根系木质部对镍的装载速率要显着高于非超积累生态型,尤其是在高镍胁迫下,从而促使其根系向地上部快速转运镍,降低根系镍的积累量。此外,同步辐射μ-XRF与荧光显微染色分析发现两种生态型根系镍与超氧负离子的分布特征均有明显的生态型差异,非超积累东南景天根系在100μMMNi处理24 h后,镍和超氧负离子均大量积聚在中柱周围,而超积累东南景天根系中则无此现象,这进一步证实了在高镍胁迫下超积累生态型东南景天通过高效的木质部装载系统向地上部快速转移镍,降低了过量的镍在根系积累所带来的氧化胁迫。综上可知,相较于非积累生态型,锌镉超积累生态型东南景天根系对高镍胁迫具有较强的耐受性,主要原因在于其根系木质部对镍具有更高效的装载系统,促使根系吸收、积累的过量镍及时向地上部转运,以降低镍在根细胞中的过度累积所引起的氧化胁迫,从而维持根系的正常生长与生理功能。(2)锌镉超积累生态型东南景天对镍的积累能力与区隔特性:采用水培实验,分析比较了两种生态型东南景天在不同镍浓度(0-200 μM)长期处理后的生长状况、镍含量与分布特征变化。结果显示,两种生态型东南景天在镍长时间处理后均出现不同程度的毒害症状,但非超积累生态型受胁迫程度更为严重,其在Ni≥25μM处理28天后生物量急剧下降,而锌镉超积累生态型东南景天则在Ni≤50μM处理浓度下均生长正常,这证实了后者对镍胁迫具有较强的耐受性。进一步研究发现两种生态型东南景天虽然对镍的总吸收量没有显着差异,但在高镍胁迫时锌镉超积累生态型对镍的向地上部转运率要显着高于非超积累生态型,其地上部镍的含量显着高于后者,茎中镍含量可高达753±44mgkg-1,但根部含量则相对较低。然而,无论是何种生态型东南景天,镍在根中含量最高,茎次之,叶最低。通过同步辐射μ-XRF技术分析发现在两种生态型东南景天茎叶中镍均主要分布于维管组织,表皮层次之。在处理28天后,随着镍处理浓度增加,超积累生态型东南景天茎维管束中镍含量迅速升高,且增幅较大,但茎其他部位镍含量增幅不大;非超积累生态型中亦出现类似现象,尽管维管束中镍增幅相对较低。两种生态型东南景天叶片只在高镍处理下才能在叶脉和表皮中检测到镍的信号。上述结果虽然再次证实了锌镉超积累生态型东南景天对镍胁迫具有较强的耐受性,但也说明了其地上部对镍的积累能力并不十分突出,其主要原因在于:尽管超积累生态型东南景天从根部向地上部转运镍的能力要显着高于非积累生态型,从而降低根系镍的累积来抵御长期镍胁迫的毒害作用,但镍在其地上部运输过程中大部分被区隔于木质部组织中,无法转移到茎叶其他组织细胞中,这很大程度上限制了其地上部对镍的积累能力。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-06-01）
耐性与积累论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
镉(cadmium,Cd)是毒性最强和土壤受污染最普遍的重金属之一,土壤镉污染严重影响作物的品质和产量,并可通过食物链富集危害人类健康。对于中、轻度大面积污染的农田,培育耐镉且食用器官低积累作物品种,是有效利用自然资源和保证农产品安全生产的重要途径之一。而发掘低镉积累种质与相关基因,明确其调控机制是培育低镉积累品种的基础。本研究以构建的镉耐性与积累相关的大麦DH(doubled haploids,双单倍体)群体为材料,构建遗传图谱,检测大麦不同生育期镉耐性与积累相关的QTLs;分离克隆镉积累相关基因HvPAA1,进一步探讨镉积累与耐镉的分子机制与调控机理。主要研究结果如下:1.以耐镉性不同的大麦基因型苏引麦2号(镉敏感基因型)与萎缩不知(耐镉基因型)为亲本(苏引麦2号×萎缩不知)杂交F1经小孢子培养构建的含有108个株系的DH群体和双亲为材料,构建了包含1572个标记的遗传图谱,图谱覆盖大麦基因组1134.5 cM,分布于全部7条大麦染色体上,标记间平均距离为0.72 cM。2.以构建的含有108个株系的DH群体(苏引麦2号×萎缩不知)和双亲为材料,进行土培镉胁迫试验,检测大麦籽粒百粒重和镉及矿质元素含量的QTLs。通过对籽粒百粒重和籽粒中金属元素含量分析,共检测到5个QTLs,其中1个与籽粒Cd含量相关,命名为qKCd5H。qKCd5H位于染色体5H,LOD值为2.59,可解释10.5%的表型变异,基于BarleyMap在该QTL区间找到了 31个带有注释的基因。其中,HORVU5Hr1G118750基因的注释是Zinc finger protein 668,推测其与Cd积累相关。3.水培镉胁迫试验,以不施镉基本培养液为对照,研究大麦DH群体苗期镉耐性和积累相关的QTLs。分析苗期耐镉性相关农艺性状,检测到相关性状的QTLs 24个。检测到qShCd7H与地上部Cd浓度相关,位于染色体7H,LOD值为4.28,能解释17.0%的表型变异;qShCd7H区间距离为2.6 cM,根据Barley Map和IBCS数据库,这段2.6 cM的区域包含了约60个带有注释的基因,其中“AK355848”注释为P-type ATPase(cation/copper-transporter)。4.分别从萎缩不知、苏引麦2号和镉高积累基因型浙农8号中分离克隆了镉积累相关基因AK355848的全长。进化树分析显示,AK355848和水稻OsPAA1的亲缘关系最近,因此,将该基因命名为HvPAA1。通过比对萎缩不知、苏引麦2号和浙农8号中HvPAA1基因的CDS序列,发现叁个基因型中HvPAA1基因的CDS序列及其编码的氨基酸序列完全一致。进一步比对父母本之间的全长序列后,发现了 4个位点的SNPs,且全部位于内含子序列中。组织特异性表达分析表明HvPAA1基因主要在地上部组织中表达,且镉胁迫能诱导地上部中HvPAA1基因的上调表达。亚细胞定位结果显示HvPAA1定位在细胞膜上。5.利用 BSMV-VIGS(Barley stripe mosaic virus induced gene silencing)体系,在浙农8号中成功沉默了HvPAA1基因。结果表明,与BSMV:γ(对照)植株相比,镉胁迫条件下,BSMV-VIGS诱导HvPAA1基因沉默(BSMV:HvPAA1)导致植株积累更多的Cd,植株生物学产量显着降低,表现对Cd胁迫更敏感。镉处理5d后,BSMV:HvPAA1侵染植株地上部和根系Cd含量分别比BSMV:γ对照组显著高48.3%和62.2%,且单株镉积累量显着增加。6.利用实验室之前通过水培和土培试验获得的DH群(苏引麦2号×萎缩不知)108个株系和双亲的镉含量与相关农艺和生理性状测定结果,应用1572个标记的遗传图谱重新进行QTL分析,共检测到31个QTLs。其中水培50μM Cd胁迫下,检测到6个与耐镉相关的QTLs;土培25 mg kg-1 Cd实验中,检测到25个显着的QTLs。土培实验中,苗期叶片Cd浓度相关的QTL与拔节期叶片Cd浓度相关的QTL重合,位于染色体2H的末端,通过BarleyMap数据库查找在标记区间共有32个注释基因。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
耐性与积累论文参考文献
[1].JAVARIA,AFZAL,ARAIN.水稻镉敏感和耐性品种筛选及其在供铁下镉积累、分布的差异[D].华中农业大学.2019
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[3].王玮琳,刘清泉,张永侠,王银杰,原海燕.不同种源马蔺幼苗对Cd耐性及积累特性的差异分析[J].植物资源与环境学报.2019
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[7].尹春芹,孙清斌,刘先利,王永奎,张丽娟.典型草坪植物对铜的积累及其耐性差异研究[J].湖北理工学院学报.2018
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[9].黄湘吉.芒属植物对重金属镉的耐性及镉积累特征研究[D].湖南农业大学.2017
[10].王海新.锌镉超积累植物东南景天对镍的耐性与积累机制[D].浙江大学.2017