首页|巴西固氮螺菌与氯化血红素阻控上海青Cd积累的机制及应用研究

巴西固氮螺菌与氯化血红素阻控上海青Cd积累的机制及应用研究

李梦迪

巴西固氮螺菌与氯化血红素阻控上海青Cd积累的机制及应用研究

李梦迪1
扫码查看

作者信息

  • 1. 西北农林科技大学
  • 折叠

摘要

蔬菜是为人类提供矿物质营养的重要组成部分。健康蔬菜所含的物质和植物化学成分与食品安全密切相关。但是,由于工业化和城市化发展,以及农用化学品的广泛应用,导致空气和土壤中的重金属排放增加,使得过量的微量元素和重金属通过食物链富集在人类体内。重金属具有持久性、毒性和生物蓄积性等特点。在这些类型的农业生态区种植蔬菜,会对土壤功能、农业生产和人体健康构成严重威胁。与其他粮食作物相比,叶菜类蔬菜会过度积累重金属,食用受重金属污染的叶菜类蔬菜是人体富集重金属的主要途径之一。一般来说,人体积累的总镉(Cd)量的70%来自叶菜类蔬菜。因此,减少叶菜类蔬菜中有毒重金属的积累是一项非常重要的任务。本文以Cd污染土壤为研究对象,选择在我国分布范围广泛的叶菜类蔬菜-上海青,通过盆栽试验,探究了巴西固氮螺菌、氯化血红素及共同施用下对上海青生长状况、Cd积累和生理特性的影响,揭示了不同处理模式对上海青缓解Cd毒性的作用机制。主要得出以下结论: 1、随着Cd胁迫的增加,上海青地上部分和地下部分的生物量逐渐降低,在10mg·kg-1的Cd胁迫下降幅最大,其中地上部分生物量和根生物量分别降低了59.44%和50.73%(P<0.05)。 2、接种巴西固氮螺菌、施用氯化血红素以及两者共同施用,均能有效地增加受Cd胁迫的植物地上部和根生物量;其在Cd污染浓度为10mg·kg-1时,三种不同处理下,地上部生物量分别提高了29.10%、25.40%、32.56%。与未污染的土壤相比,Cd胁迫增加,植物地上部和地下部的耐受性逐渐降低,地下部的耐受性比地上部更强。与对照相比,在3mg·kg-1的Cd胁迫下,上海青耐受性最高,其地上部耐受性在施用氯化血红素的处理下进一步增强,耐受性达到了82.24%;根的耐受性在巴西固氮螺菌与氯化血红素共同施用下增强最明显,达到了105%。 3、随着Cd胁迫程度增加,上海青叶片的叶绿素含量逐渐降低。接种巴西固氮螺菌、施用氯化血红素以及共同施用均显著提高了植物叶绿素含量。在5mg·kg-1Cd污染的土壤中,施用氯化血红素处理能显著提高上海青叶片中叶绿素含量,比未施用处理提高了17.93%。而在10mg·kg-1Cd污染的土壤中,施用氯化血红素以及接种巴西固氮螺菌和氯化血红素共同施用的情况下能显著提高植物叶绿素含量,分别提高了18.16%和18.09%。 4、Cd胁迫下,植物体内MDA、O2·-和H2O2含量增加,接种巴西固氮螺菌、施用氯化血红素以及二者共同施用,植物体内POD和SOD等抗氧化酶的活性显著增加,用于清除植物体内多余的活性氧(ROS),以此来缓解Cd胁迫引起的氧化损伤,促进植物生长。

关键词

上海青/巴西固氮螺菌/氯化血红素/Cd积累

引用本文复制引用

授予学位

硕士

学科专业

资源利用与植物保护

导师

方临川

学位年度

2021

学位授予单位

西北农林科技大学

语种

中文

中图分类号

S6
段落导航相关论文