鉈脅迫對甘藍和水稻根系草酸分泌影響及耐受機制
發(fā)布時間:2021-09-29 15:39
鉈(TI)是具有劇毒的重金屬元素,我國《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》中,將重金屬鉈列為重點防控的污染物。環(huán)境中的鉈主要來自于礦產(chǎn)資源開采過程中的釋放。植物吸收環(huán)境中的鉈,將對食品安全造成威脅。鉈具有兩種價態(tài),Tl(Ⅰ)和Tl(Ⅲ),研究鉈兩種價態(tài)脅迫下植物的生理反應(yīng)及耐受機制,為降低鉈對植物的危害,減少鉈在食物鏈中吸收轉(zhuǎn)移風險提供理論依據(jù)。本研究選取對鉈具有富集能力的蕓薹屬植物甘藍及重要的糧食作物水稻為研究材料,首先測定甘藍在鉈脅迫下根系有機酸分泌特性及其對鉈吸收的影響;前期研究已明確鉈脅迫下水稻根系草酸分泌特性的基礎(chǔ)上,明確了影響Tl(Ⅲ)穩(wěn)定性的因素,根系草酸分泌量對鉈吸收的作用,并從細胞學及分子水平研究兩種價態(tài)下水稻耐受機制及差異。研究結(jié)果如下:1.甘藍在鉈脅迫下會特異性分泌草酸,甘藍根系不會立即分泌草酸,而是在鉈脅迫一段時間后分泌草酸,屬Ⅱ類延遲分泌模式,在添加NIF、PG通道抑制后,甘藍根系在添加NIF抑制劑后,陰離子通道抑制劑NIF將明顯抑制甘藍根系內(nèi)部有機酸分泌量,同時明顯降低甘藍根系對鉈的吸收量,進而減少地上莖葉部的鉈含量。鉈脅迫下甘藍根系草酸分泌模式初步確定為延...
【文章來源】:廣州大學廣東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鉈處理下甘藍根系外泌及根內(nèi)有機酸的種類
廣州大學碩士論文17圖2.2鉈處理6h和24h對甘藍根系分泌草酸量的影響2.2.3陰離子通道抑制劑對甘藍根系外泌和內(nèi)部草酸含量影響鉈處理中分別加入陰離子通道抑制劑NIF和PG處理甘藍根系24h后,測定根系外分泌和根系內(nèi)草酸含量。結(jié)果為:甘藍根系在24h時草酸外泌量并無太大的差異,說明抑制劑NIF和PG都沒有抑制甘藍根系草酸的外泌量(圖3A);但NIF會明顯抑制甘藍根系內(nèi)草酸含量(0.0418mgg-1FW),而未加抑制劑的鉈處理根內(nèi)部草酸含量為2.0050mgg-1FW(圖3B),與添加抑制劑PG處理組的草酸內(nèi)泌量相比無差異。說明抑制劑PG所作用的陰離子通道對鉈脅迫甘藍根系草酸的內(nèi)泌和外泌量均無影響,抑制劑NIF所作用的陰離子通道減少了鉈脅迫下甘藍根系草酸內(nèi)泌量因此,陰離子通道抑制劑NIF與PG相比,對鉈脅迫下甘藍根系內(nèi)部的草酸含量抑制效果更顯著;而PG對鉈脅迫下甘藍根系草酸的分泌無影響。aaa
第二章鉈脅迫下甘藍根系有機酸分泌對鉈吸收的影響18AB圖2.3兩種陰離子通道抑制劑對甘藍根外分泌和根內(nèi)草酸含量影響A根外分泌草酸量B根內(nèi)草酸含量2.2.4陰離子通道抑制劑NIF對甘藍鉈吸收及分布的影響鉈脅迫下添加陰離子通道抑制劑NIF對甘藍植株鉈的吸收量的影響如圖2.4所示。從圖可知,作為對照組的Tl處理,根系及葉片中的鉈含量均隨處理時間的延長而增加,并且在處理24h內(nèi),根系比莖葉更易積累鉈;當NIF添加后,NIF會顯著抑制甘藍根系和莖葉對鉈的吸收,并隨著時間延長,抑制效果越明顯:添加NIF處理6h時,甘藍根系鉈吸收量從Tl處理組的0.113mgg-1降低至0.063mgg-1,但NIF添加對甘藍莖葉的鉈吸收量并無影響;當處理時間延長至24h時,甘藍根系鉈吸收量從Tl處理組的0.214mgg-1進一步降低至0.014mgg-1,同時NIF也抑制了甘藍莖葉的鉈吸收量,從Tl處理組的0.061mgg-1降低至0.0177mgg-1,但是在處理時間24h與處理6h的甘藍莖葉中鉈吸收量并無太大差異。表明抑制劑NIF對根系鉈積累的抑制效果要大于對莖葉部的抑制作用。abaabaaa
【參考文獻】:
期刊論文
[1]苧麻鎘響應(yīng)基因BnG6PDH1的克隆和表達分析[J]. 朱守晶,史文娟. 江蘇農(nóng)業(yè)學報. 2019(02)
[2]重金屬脅迫下水稻基因表達變異相關(guān)研究進展[J]. 曾媛,吳楠,王寧寧. 分子植物育種. 2018(24)
[3]鋁脅迫對橡膠苗生理和葉綠素熒光特性的影響[J]. 安鋒,李昌珍,張婷婷,王立豐,王紀坤,謝貴水. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2018(12)
[4]關(guān)于土壤中重金屬鉈風險篩選值的初探[J]. 董迎雯,李媛媛. 江西化工. 2018(05)
[5]外源檸檬酸對鋁脅迫下馬尾松生理特性的影響[J]. 姚虹宇,劉亞敏,張盛楠,劉玉民,周文穎,王針針. 林業(yè)科學. 2018(07)
[6]超表達OsPup1基因可提高煙草低磷脅迫及減輕鋁毒性[J]. 呂立堂,姚新轉(zhuǎn),陳明俊,劉洋,趙德剛. 分子植物育種. 2017(02)
[7]鋁脅迫誘導八仙花根系分泌有機酸的研究[J]. 陳海霞,胡春梅,彭盡暉,范適. 天津農(nóng)業(yè)科學. 2017(02)
[8]重金屬脅迫對植物有機酸代謝影響研究進展[J]. 陳美靜,劉倩雯,譚佳緣,李雪梅. 廣東農(nóng)業(yè)科學. 2015(24)
[9]鋁脅迫誘導的植物有機酸分泌研究進展[J]. 林亞蒙,王巧蘭,王承瀟,崔秀明,趙竹青,楊野. 云南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學). 2015(04)
[10]鋁毒脅迫下大豆ALMT和MATE基因的特異性表達[J]. 侯高杰,邱愛華,王茜. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2015(19)
博士論文
[1]鋁脅迫下蓼屬植物和飯豆根系有機酸分泌特性研究[D]. 尤江峰.浙江大學 2006
碩士論文
[1]水稻根系吸收重金屬鉈的初步機理研究[D]. 張福祎.廣州大學 2018
[2]重金屬脅迫下毛竹根系耐性響應(yīng)特征及其活化機制[D]. 陳俊任.浙江農(nóng)林大學 2016
[3]長三角地區(qū)重金屬Cd、Pb低積累不結(jié)球白菜、甘藍品種的篩選[D]. 于南.南京農(nóng)業(yè)大學 2016
[4]有機酸對鋁脅迫下油菜生長生理及緩解機制研究[D]. 王月平.浙江師范大學 2013
[5]不同分生組織類型蔬菜根及邊緣細胞對鎘的響應(yīng)[D]. 張賢仕.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
本文編號:3413974
【文章來源】:廣州大學廣東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鉈處理下甘藍根系外泌及根內(nèi)有機酸的種類
廣州大學碩士論文17圖2.2鉈處理6h和24h對甘藍根系分泌草酸量的影響2.2.3陰離子通道抑制劑對甘藍根系外泌和內(nèi)部草酸含量影響鉈處理中分別加入陰離子通道抑制劑NIF和PG處理甘藍根系24h后,測定根系外分泌和根系內(nèi)草酸含量。結(jié)果為:甘藍根系在24h時草酸外泌量并無太大的差異,說明抑制劑NIF和PG都沒有抑制甘藍根系草酸的外泌量(圖3A);但NIF會明顯抑制甘藍根系內(nèi)草酸含量(0.0418mgg-1FW),而未加抑制劑的鉈處理根內(nèi)部草酸含量為2.0050mgg-1FW(圖3B),與添加抑制劑PG處理組的草酸內(nèi)泌量相比無差異。說明抑制劑PG所作用的陰離子通道對鉈脅迫甘藍根系草酸的內(nèi)泌和外泌量均無影響,抑制劑NIF所作用的陰離子通道減少了鉈脅迫下甘藍根系草酸內(nèi)泌量因此,陰離子通道抑制劑NIF與PG相比,對鉈脅迫下甘藍根系內(nèi)部的草酸含量抑制效果更顯著;而PG對鉈脅迫下甘藍根系草酸的分泌無影響。aaa
第二章鉈脅迫下甘藍根系有機酸分泌對鉈吸收的影響18AB圖2.3兩種陰離子通道抑制劑對甘藍根外分泌和根內(nèi)草酸含量影響A根外分泌草酸量B根內(nèi)草酸含量2.2.4陰離子通道抑制劑NIF對甘藍鉈吸收及分布的影響鉈脅迫下添加陰離子通道抑制劑NIF對甘藍植株鉈的吸收量的影響如圖2.4所示。從圖可知,作為對照組的Tl處理,根系及葉片中的鉈含量均隨處理時間的延長而增加,并且在處理24h內(nèi),根系比莖葉更易積累鉈;當NIF添加后,NIF會顯著抑制甘藍根系和莖葉對鉈的吸收,并隨著時間延長,抑制效果越明顯:添加NIF處理6h時,甘藍根系鉈吸收量從Tl處理組的0.113mgg-1降低至0.063mgg-1,但NIF添加對甘藍莖葉的鉈吸收量并無影響;當處理時間延長至24h時,甘藍根系鉈吸收量從Tl處理組的0.214mgg-1進一步降低至0.014mgg-1,同時NIF也抑制了甘藍莖葉的鉈吸收量,從Tl處理組的0.061mgg-1降低至0.0177mgg-1,但是在處理時間24h與處理6h的甘藍莖葉中鉈吸收量并無太大差異。表明抑制劑NIF對根系鉈積累的抑制效果要大于對莖葉部的抑制作用。abaabaaa
【參考文獻】:
期刊論文
[1]苧麻鎘響應(yīng)基因BnG6PDH1的克隆和表達分析[J]. 朱守晶,史文娟. 江蘇農(nóng)業(yè)學報. 2019(02)
[2]重金屬脅迫下水稻基因表達變異相關(guān)研究進展[J]. 曾媛,吳楠,王寧寧. 分子植物育種. 2018(24)
[3]鋁脅迫對橡膠苗生理和葉綠素熒光特性的影響[J]. 安鋒,李昌珍,張婷婷,王立豐,王紀坤,謝貴水. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2018(12)
[4]關(guān)于土壤中重金屬鉈風險篩選值的初探[J]. 董迎雯,李媛媛. 江西化工. 2018(05)
[5]外源檸檬酸對鋁脅迫下馬尾松生理特性的影響[J]. 姚虹宇,劉亞敏,張盛楠,劉玉民,周文穎,王針針. 林業(yè)科學. 2018(07)
[6]超表達OsPup1基因可提高煙草低磷脅迫及減輕鋁毒性[J]. 呂立堂,姚新轉(zhuǎn),陳明俊,劉洋,趙德剛. 分子植物育種. 2017(02)
[7]鋁脅迫誘導八仙花根系分泌有機酸的研究[J]. 陳海霞,胡春梅,彭盡暉,范適. 天津農(nóng)業(yè)科學. 2017(02)
[8]重金屬脅迫對植物有機酸代謝影響研究進展[J]. 陳美靜,劉倩雯,譚佳緣,李雪梅. 廣東農(nóng)業(yè)科學. 2015(24)
[9]鋁脅迫誘導的植物有機酸分泌研究進展[J]. 林亞蒙,王巧蘭,王承瀟,崔秀明,趙竹青,楊野. 云南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學). 2015(04)
[10]鋁毒脅迫下大豆ALMT和MATE基因的特異性表達[J]. 侯高杰,邱愛華,王茜. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2015(19)
博士論文
[1]鋁脅迫下蓼屬植物和飯豆根系有機酸分泌特性研究[D]. 尤江峰.浙江大學 2006
碩士論文
[1]水稻根系吸收重金屬鉈的初步機理研究[D]. 張福祎.廣州大學 2018
[2]重金屬脅迫下毛竹根系耐性響應(yīng)特征及其活化機制[D]. 陳俊任.浙江農(nóng)林大學 2016
[3]長三角地區(qū)重金屬Cd、Pb低積累不結(jié)球白菜、甘藍品種的篩選[D]. 于南.南京農(nóng)業(yè)大學 2016
[4]有機酸對鋁脅迫下油菜生長生理及緩解機制研究[D]. 王月平.浙江師范大學 2013
[5]不同分生組織類型蔬菜根及邊緣細胞對鎘的響應(yīng)[D]. 張賢仕.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
本文編號:3413974
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