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番茄对稀土的耐性及修复污染环境的潜力研究

王伟伟

  本文以番茄为材料,通过营养液培养,对番茄在不同稀土胁迫下吸收积累La. Gd、Y和微量元素的能力,抗氧化酶活性、丙二醛含量等生理抗性的变化,不同品种番茄对La胁迫的耐性差异,外加稀土La对番茄细胞超微结构等方面进行了研究,初步研究结果如下:(1)不同稀土胁迫下番茄体内微量元素含量和抗氧化酶活性变化 采用营养液培养的方法研究了在不同稀土(La、Gd、Y)胁迫下,番茄对稀土的吸收、积累、分配及耐性差异和部分生理响应。结果表明:随着稀土元素处理浓度的升高,番茄植物体内的La、Gd、Y含量逐渐增加,且地下部稀土元素含量显著高于地上部;微量元素Fe的含量在地上部和地下部均高于对照,表明稀土元素有利于Fe在植物体内的积累;在较低的稀土元素处理浓度范围内,Mn在植物体内的吸收和迁移得到促进,而在高处理浓度时这种作用则受到抑制;Cu和Zn在叶片中的含量均高于对照,表明稀土处理促进了Cu、Zn由番茄地下部向地上部的转移。 稀土元素胁迫导致植物膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,同时抗氧化保护酶中超氧化物酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈现先升高后降低的变化趋势。较低浓度时,SOD、POD、CAT的活性显著高于对照,表现出较强的抗氧化胁迫能力。(2)不同品种番茄对La的耐性及修复La污染环境的潜力研究 用营养液培养的方法研究了不同番茄在不同浓度La胁迫下,苏红2003、苏粉八号、元宝3种耐性不同的番茄植物对稀土元素La的吸收、分配及对4种微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)吸收的影响和部分生理生化变化。结果表明:三种番茄体内的La含量均随着La处理浓度的升高而增加,且元宝地上部含量最高,说明稀土在元宝体内向上运输的能力较强。在La胁迫下,三种番茄植物体内的微量元素,除了Fe含量的变化相似外,Mn、Zn、Cu的变化无一致规律。Zn在三种番茄叶片中的含量高于对照,在根系中的含量则低于对照;La胁迫使得苏粉八号体内的Mn含量显著降低,而在低浓度时则促进了元宝对Mn的吸收。 在较低浓度的La胁迫下,三种番茄根系和叶片中的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均高于对照,表现了较强的抗氧化胁迫能力;叶片中MDA含量均随着La处理浓度的增加而增加,其中,元宝的MDA含量较其他两者低,表明元宝对La的胁迫能力强。 (3)外加La对番茄细胞超微结构的影响 为了研究La在番茄细胞中的分布位点及番茄在耐受La胁迫时所表现的生理状况,从而更好地研究La对番茄的毒害作用,本试验对番茄叶片和根系细胞结构中La沉积与分布进行了透射电镜观察。结果表明:La主要沉积在番茄叶片和根尖的成熟区细胞的细胞壁、细胞膜,以及根尖细胞的细胞间隙。……   
[关键词]:稀土;番茄幼苗;微量元素;抗氧化酶;营养液培养;修复潜力
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京农业大学2010年