镉、铅胁迫对高粱属饲草生理特性及重金属积累的影响

摘要

随着工业的发展，重金属污染问题引起了人们的广泛关注。重金属Cd、Pb易在土壤中蓄积，可在生物圈内富集、迁移和转化，甚至沿食物链的“生物放大”危及到人类的健康。高粱属饲草为一年生草本植物，植株高大，茎叶繁茂，生物量大，具有抗旱、耐涝、耐高温、耐瘠薄、耐盐碱、抗病虫害及抗倒伏等优良特性，世界各地均有栽培。本研究以3种高粱属饲草饲用高粱23402(Sorghum vulgare'23402')、高丹草98456(Sorghum hybridSudangrass'98456')、苏丹草-伊诺(Sorghum sudanense-Eno)为试验材料，采用盆栽的方法研究了土壤外源重金属Cd、Pb单一及复合胁迫对高粱属饲草生长特性、生理生化指标的影响，及其对Cd、Pb的吸收和累积效应。探讨Cd、Pb对高粱属饲草的毒害作用，高粱属饲草对土壤中Cd、Pb的移去效应。以期为高粱属饲草修复Cd、Pb污染土壤提供理论依据。结果表明: 1.随着土壤Cd、Pb单一及复合胁迫浓度的增大，3种高粱属饲草株高、生物量均呈降低趋势，低中浓度Pb(Pb50、Pb100)与Cd复合处理对高粱属饲草株高影响不大;高浓度Pb(Pb500)与Cd的复合胁迫、高浓度Cd(Cd50)单一及复合胁迫，3种高粱属饲草株高和生物量均下降。饲用高粱Cd10处理浓度、高丹草Cd5处理浓度生物量较高，苏丹草复合胁迫的生物量均低于单一胁迫。 2.随着Cd、Pb单一及复合胁迫浓度增大，高粱属体内叶绿素含量降低，细胞膜透性、MDA含量及脯氨酸含量增大且均高于相应的对照组;SOD活性、POD活性呈先升后降的趋势。Cd的毒害作用大于Pb，复合胁迫的毒害作用高于单一胁迫。高粱属饲草幼苗期POD活性较高，抽穗期脯氨酸含量和SOD活性较高，3种高粱属饲草以苏丹草的抗逆性较强。 3.随着Cd、Pb单一及复合胁迫浓度增大，3种高粱属饲草Cd、Pb积累量均呈增加趋势。 (1)Cd50处理浓度Cd积累量较高，Pb促进了高粱属饲草对Cd的吸收，低浓度Pb(Pb50)对饲用高粱Cd的吸收、中浓度Pb(Pb100)对高丹草Cd的吸收有一定的抑制作用。 (2)Pb500处理浓度Pb积累量最高，低中浓度Cd在一定程度上可以促进苏丹草对Pb的吸收，但对饲用高粱和高丹草效果不明显，Cd50处理浓度抑制了高粱属饲草对Pb的吸收。 (3)茎鞘Cd积累量较高，叶片Pb积累量较高。饲用高粱茎鞘和叶片的Cd、Pb积累量较高，高丹草其次，苏丹草最低。

目录

摘要

第一章 文献综述

1．1 我国重金属污染现状及相关研究

1．1．1 重金属定义

1．1．2 大气和水体重金属污染情况

1．1．3 土壤重金属污染情况

1．2 Cd、Pb对动植物的毒害作用

1．2．1 Cd、Pb对动物的毒害作用

1．2．2 Cd、Pb对植物的毒害作用

1．3 植物对重金属胁迫的抗性机理

1．3．1 避性机制

1．3．2 耐受性机制

1．4 重金属的修复技术

1．4．1 植物修复技术

1．4．2 Cd、Pb富集植物的研究概况

1．5 重金属富集植物的处理

1．6 高梁属饲草

1．6．1 饲用高梁

1．6．2 高丹草

1．6．3 苏丹草

1．7 试验目的及意义

第二章 试验研究

2．1 试验材料

2．2 试验设计

2．3 测定方法

2．3．1 生长特性测定指标和方法

2．3．2 生理生化测定指标和方法

2．3．3 高粱属饲草重金属元素积累量的测定

2．3．4 数据统计与分析

第三章 结果与分析

3．1 Cd、Pb胁迫对高梁属饲草生长特性的影响

3．1．1 对株高的影响

3．1．2 对生物量的影响

3．2 Cd、Pb胁迫对高梁属饲草生理生化指标的影响

3．2．1 对叶绿素含量的影响

3．2．2 对叶片细胞膜透性的影响

3．2．3 对丙二醛(MDA)含量的影响

3．2．4 对叶片脯氨酸含量的影响

3．2．5 对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

3．2．6 对过氧化物酶(POD)活性影响

3．3 Cd、Pb胁迫对高梁属饲草Cd、Pb积累量的影响

3．3．1 对高粱属饲草Cd积累量的影响

3．3．2 对高梁属饲草Pb积累量的影响

第四章 讨论与结论

4．1 讨论

4．1．1 Cd、Pb胁迫对高粱属饲草生长特性的影响

4．1．2 Cd、Pb胁迫对高粱属饲草生理生化的影响

4．1．3 Cd、Pb胁迫对高梁属饲草Cd、Pb积累量的影响

4．2 结论

参考文献

致谢

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