本研究以孑遺植物—銀杏為試驗材料，應用電鏡分析技術、X-射線電子探針分析手段、光合作用及葉綠素熒光分析系統(tǒng)、原子吸收光譜測定技術及其它生理測定技術，從細胞、組織、器官水平上系統(tǒng)地研究了Cd、Pb及其復合污染對銀杏生長、葉片超微結構、光合特性、根系離子微域分布、營養(yǎng)吸收與分配、膜脂過氧化與抗氧化保護酶系統(tǒng)及滲透物質生理等的影響，并對銀杏受Cd、Pb脅迫的傷害機理及耐性機制進行了深入的探討，取得了如下主要研究結論： 1．Cd、Pb脅迫對銀杏葉片超微結構產生了不同程度的破壞作用，其中葉綠體對重金屬脅迫最為敏感，表現(xiàn)為葉綠體片層腫脹，外膜消失，嗜鋨顆粒增加，嚴重時葉綠體發(fā)生降解或解體；線粒體的變化為內嵴減少，嚴重時外膜破損，呈空泡化；細胞核的變化為核膜破壞，染色質凝聚。Cd、Pb交互效應對葉綠體和線粒體超微結構的影響表現(xiàn)為協(xié)同效應。 2．整個生長期內，Cd與總葉綠素含量和葉綠素a表現(xiàn)出顯著的抑制劑量效應，Pb則與葉綠素各指標的抑制劑量效應關系均顯著。在Cd、Pb及其復合脅迫下，銀杏Pn、Gs和Tr均隨著脅迫濃度的增加而下降，而Ci隨著濃度的增加而趨于增加，表明限制銀杏光合作用的...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 植物對重金屬脅迫的響應及抗性機理的研究綜述
    1 我國重金屬污染概況
    2 重金屬脅迫植物生長及生理生化效應
        2.1 重金屬對植物生長的脅迫效應
        2.2 重金屬對植物細胞解剖結構的影響
        2.3 重金屬脅迫對植物生理生化的影響
            2.3.1 水分代謝
            2.3.2 呼吸作用
            2.3.3 光合特性
            2.3.4 滲透調節(jié)
            2.3.5 礦質營養(yǎng)元素
            2.3.6 活性氧代謝
            2.3.7 逆境蛋白與基因表達
    3 植物對重金屬脅迫的抗性機理
        3.1 植物對重金屬的排放、阻止或限制作用
        3.2 重金屬結合蛋白及螯合作用
        3.3 細胞區(qū)室化作用
        3.4 植物的抗氧化酶等生理防衛(wèi)作用
    4 植物修復
    5 銀杏抗性的研究現(xiàn)狀
    6 研究的目的和意義
第二章 Cd、Pb及其復合污染對銀杏葉片超微結構的影響
    1 材料與方法
        1.1 試驗設計與材料
        1.2 電鏡樣品制備與觀察
    2 觀察結果
        2.1 正常情況(對照)生長下銀杏葉片的超微結構
        2.2 Cd、Pb單一污染對銀杏葉片超微結構的影響
            2.2.1 葉綠體
            2.2.2 線粒體
            2.2.3 細胞核
        2.3 Cd、Pb復合污染對銀杏葉片超微結構的影響
            2.3.1 葉綠體
            2.3.2 線粒體
            2.3.3 細胞核
    3 討論
第三章 Cd、Pb及其復合污染對銀杏光合特性的影響
    1 材料與方法
        1.1 試驗材料與處理
        1.2 測定方法
            1.2.1 葉綠素含量的測定
            1.2.2 光合指標與葉綠素熒光的測定
    2 結果與分析
        2.1 Cd、Pb脅迫對銀杏葉綠素含量的影響
            2.1.1 Cd單一與復合脅迫對葉綠素含量的影響
                2.1.1.1 葉綠素含量
                2.1.1.2 葉綠素含量的動態(tài)進程
            2.1.2 Pb單一與復合脅迫對葉綠素含量的影響
                2.1.2.1 葉綠素含量
                2.1.2.2 葉綠素含量的動態(tài)進程
        2.2 Cd、Pb脅迫對銀杏光合作用的影響
            2.2.1 Cd單一與復合脅迫對光合作用的影響
                2.2.1.1 凈光合速率(Pn)和氣孔導度(Gs)
                2.2.1.2 蒸騰速度(Tr)和細胞間CO₂濃度(Ci)
                2.2.1.3 水分利用效率(WUE)
            2.2.2 Pb單一與復合脅迫對光合作用的影響
                2.2.2.1 凈光合速率(Pn)和氣孔導度(Gs)
                2.2.2.2 蒸騰速度(Tr)和細胞間CO₂濃度(Ci)
                2.2.2.3 水分利用效率(WUE)
        2.3 Cd、Pb脅迫對銀杏葉綠素熒光的影響
            2.3.1 Cd單一與復合脅迫對葉綠素熒光的影響
            2.3.2 Pb單一與復合脅迫對葉綠素熒光的影響
        2.4 各指標間的相關分析
    3 結論與討論
第四章 Cd、Pb及其復合污染對銀杏根系離子微域分布的影響
    1 材料與方法
        1.1 試驗材料與處理
        1.2 測定方法
    2 結果與分析
        2.1 不同濃度Cd污染的銀杏根系離子微域分布
        2.2 不同濃度Pb污染的銀杏根系離子微域分布
        2.3 Cd、Pb復合污染的銀杏根系離子微域分布
    3 結論與討論
第五章 Cd、Pb及其復合污染對礦質元素吸收特性的影響及在銀杏中的累積
    1 材料與設計
        1.1 試驗材料與處理
        1.2 測定方法
            1.2.1 生物量的測定
            1.2.2 土壤樣品與植物樣品的測定方法
    2 結果與分析
        2.1 Cd、Pb及復合污染對銀杏葉片傷害癥狀的觀察
        2.2 Cd、Pb及復合污染對銀杏生物量增量的影響
        2.3 Cd、Pb及復合污染對銀杏各器官全K含量的影響
            2.3.1 Cd、Pb及復合污染對銀杏葉中全K含量的影響
            2.3.2 Cd、Pb及復合污染對銀杏莖中全K含量的影響
            2.3.3 Cd、Pb及復合污染對銀杏根中全K含量的影響
            2.3.4 Cd、Pb及復合污染對全K在銀杏各器官中分配比例的影響
        2.4 Cd、Pb及復合污染對銀杏各器官全Ca含量的影響
            2.4.1 Cd、Pb及復合污染對銀杏葉中全Ca含量的影響
            2.4.2 Cd、Pb及復合污染對銀杏莖中全Ca含量的影響
            2.4.3 Cd、Pb及復合污染對銀杏根中全Ca含量的影響
            2.4.4 Cd、Pb及復合污染對全Ca在銀杏各器官中分配比例的影響
        2.5 Cd、Pb及復合污染對銀杏各器官全Mg含量的影響
            2.5.1 Cd、Pb及復合污染對銀杏葉中全Mg含量的影響
            2.5.2 Cd、Pb及復合污染對銀杏莖中全Mg含量的影響
            2.5.3 Cd、Pb及復合污染對銀杏根中全Mg含量的影響
            2.5.4 Cd、Pb及復合污染對全Mg在銀杏各器官中分配比例的影響
        2.6 Cd、Pb在銀杏體內的累積及分配規(guī)律
            2.6.1 Cd的累積與分配
            2.6.2 Pb的累積與分配
        2.7 根、莖葉中各離子元素含量與生物量增量的相關分析
    3 結論與討論
第六章 Cd、Pb及其復合污染對銀杏膜脂過氧化及抗氧化保護酶的影響
    1 材料與方法
        1.1 試驗材料與設計
        1.2 測定方法
            1.2.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性與丙二醛(MDA)含量的測定
            1.2.2 過氧化物酶(POD)活性的測定
            1.2.3 過氧化氫酶(CAT)活性的測定
            1.2.4 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的測定
            1.2.5 葉片質膜透性(RPP)的測定
    2 結果與分析
        2.1 Cd、Pb及其復合污染對銀杏超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響
            2.1.1 Cd單一及復合污染對銀杏SOD活性的影響
            2.1.2 Pb單一及復合污染對銀杏SOD活性的影響
        2.2 Cd、Pb及其復合污染對銀杏過氧化氫酶(CAT)活性的影響
            2.2.1 Cd單一及復合污染對銀杏CAT活性的影響
            2.2.2 Pb單一及復合污染對銀杏CAT活性的影響
        2.3 Cd、Pb及其復合污染對銀杏過氧化物(POD)活性的影響
            2.3.1 Cd單一及復合污染對銀杏POD活性的影響
            2.3.2 Pb單一及復合污染對銀杏POD活性的影響
        2.4 Cd、Pb及其復合污染對銀杏苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影響
            2.4.1 Cd單一及復合污染對銀杏PAL活性的影響
            2.4.2 Pb單一及復合污染對銀杏PAL活性的影響
        2.5 Cd、Pb及其復合污染對銀杏丙二醛(MDA)含量的影響
            2.5.1 Cd單一及復合污染對銀杏MDA含量的影響
            2.5.1 Pb單一及復合污染對銀杏MDA含量的影響
        2.6 Cd、Pb及其復合污染對銀杏葉片質膜透性(RPP)的影響
            2.6.1 Cd單一及復合污染對銀杏RPP的影響
            2.6.1 Pb單一及復合污染對銀杏RPP的影響
    3 結論與討論
第七章 Cd、Pb脅迫對銀杏種子萌發(fā)及其它生理特征的影響
    1 材料與方法
        1.1 種子發(fā)芽材料與設計
            1.1.1 試驗材料
            1.1.2 試驗設計
                1.1.2.1 種子發(fā)芽試驗
                1.1.2.2 種子萌發(fā)生理試驗
        1.2 游離脯氨酸和蛋白質含量等生理指標的試驗設計
        1.3 測定方法
    2 結果與分析
        2.1 Cd、Pb處理對銀杏種子發(fā)芽的影響
            2.1.1 Cd對銀杏種子發(fā)芽的影響
            2.1.2 Pb對銀杏種子發(fā)芽的影響
        2.2 Cd、Pb處理對銀杏種子萌發(fā)生理特征的影響
            2.2.1 蛋白質代謝
                2.2.1.1 Cd對銀杏種子萌發(fā)過程中蛋白質代謝的影響
                2.2.1.2 Pb對銀杏種子萌發(fā)過程中蛋白質代謝的影響
            2.2.2 氨基酸代謝
                2.2.2.1 Cd對銀杏種子萌發(fā)過程中氨基酸代謝的影響
                2.2.2.2 Pb對銀杏種子萌發(fā)過程中氨基酸代謝的影響
        2.3 Cd、Pb及其復合污染對銀杏根系活力的影響
        2.4 Cd、Pb及其復合污染對銀杏游離脯氨酸含量的影響
        2.5 Cd、Pb及其復合污染對銀杏蛋白質含量的影響
        2.6 Cd、Pb脅迫對銀杏可溶性糖含量的影響
    3 結論與討論
        3.1 Cd、Pb處理對銀杏種子萌發(fā)的影響
        3.2 Cd、Pb及其復合污染對銀杏根系活力的影響
        3.3 Cd、Pb及其復合污染對銀杏脯氨酸和蛋白質含量等的影響
第八章 總結論
    1 主要研究結論
        1.1 Cd、Pb及其復合污染對銀杏葉片超微結構的影響
        1.2 Cd、Pb及其復合污染對銀杏光合特性的影響
        1.3 Cd、Pb及其復合污染對銀杏根系離子微域分布的影響
        1.4 Cd、Pb及其復合污染對礦質元素吸收特性的影響及在銀杏中的累積
        1.5 Cd、Pb及其復合污染對銀杏膜脂過氧化及抗氧化保護酶的影響
        1.6 Cd、Pb脅迫對銀杏種子萌發(fā)及其它生理特征的影響
    2 本研究的特色
    3 本研究存在的不足之處
參考文獻
詳細摘要



本文編號：3749710