文档介绍：摘要
铜是一种用途广泛而又对人体危害较大的重金属元素。我国重金属污染土壤中, 铜是一种主要污染元素。在江西、浙江等地均存在大面积的铜污染土壤。近年来,我国学者发现报道了海州香蕾(Elsholtzia splendens) 、munis)等铜富集植物,为铜污染土壤植物修复提供了很好的植物材料。然而,这些富集植物对铜的吸收累积机理还有待深入研究。本论文以海州香蓄和鸭拓革为材料,对比研究两种植物对铜的吸收方式及其与根质膜 Fe (皿)一整合物还原酶(FCR) 活性的关系;用同步辐射 X 一射线荧光(SRX盯)研究植物中元素的微区分布规律:用 X 射线吸收光谱仪AS) 探明植物中 Cu 的分子形态及转化规律:并分离植物中钢结合蛋白。旨在阐明海州香需和鸭阳草对铜的吸收累积机理,为土壤重金属污染植物修复及调控重金属在食物链中的迁移提供理论依据。通过研究取得了以下主要结果:
海州香需和鸭距草根分泌物对污染土壤中 Cu 有一定的活化能力,但缺铁,缺钵及铜处理间差异不大, 的活化能力大于海州香需。不同处理根泌物中有机酸种类或含量有所差异 p 但主要以草酸和出峰时间为 左右的未知有机酸为主。假单胞菌( ZD牛3)对污染土壤。1. Pb 和 zn 有很强的活化作用:白
腐真菌()对 Cu ,zn 有一定活化作用,对 Pb 贝Ij表现为固定作用:假单胞
菌和白腐真菌混合接种提高土壤 Cu,Pb 和 Zn 的活性,但比单独接种假单胞菌时效果差。海州香帮根泌物降低了其假单胞菌对土壤 Cu ,Zn和 Pb 的活化效果,但促进了白腐真菌对土壤 Cu,Pb 的活化,对 Zn 活性的影响不大,
海州香需和鸭阳革对 Cu 都具有较强的富集能力,但海州香帮根部和地上部 Cu 的累积量均显著高于鸭距草。鸭阳草地上部/根 Cu 比值大于海州香藩,说明鸭阳草对 Cu 的运输能力大于海州香藩。解偶联剂 2,4一二硝基苯盼(DNP) 和 P一型 ATP 酶抑制剂 Na3V04 对海州香需和鸭阳草 Cu 吸收均有一定的抑制作用,两种植物对 Cu 可能存在主动吸收。蛋白合成抑制剂放线菌酣(CHD) 对海州香需 Cu 吸收没有抑制作用,而显著抑制了鸭断革对 Cu 的吸收。钙离子通道抑制剂 LaC13对海州香需 Cu 吸收有抑制作用, 而对鸭距草 Cu 吸收没有抑制作用。说明海州香蕾 Cu 吸收与钙离子通道密切相关,而鸭距草 Cu 吸收则不通过钙离子通道进行。
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缺铁可以显著促进海州香斋和鸭距草对 Cu 的吸收,也可以提高对不同形态 Cu
EDTA-Cu,NTA-Cu,草酸-Cu 和拧橡酸-Cu 的植物利用性。随着缺铁诱导时间的延长, 海州香需和鸭陌草对 Cu 的吸收累积量呈先上升后下降的趋势。缺铁会导致草植物根际酸化效应,这与根质膜 H飞ATPase 的激活有密切关系。但在 P 型-ATP 酶抑制剂处理下, 缺铁处理鸭陌草对铜的吸收量仍显著高于完全培养液生长的植株,说明缺铁对 Cu 吸收的促进作用可能与 p-型 ATP 酶活性无关。缺铁没有显著提高海州看需根质膜 FCR活性, 但缺铜可以提高海州香需根质膜 FCR 活性。缺铁和缺铜均可以提高鸭距草根质膜 FCR 活性。根质膜 FCR 还原 Fe(lII)整合物反应的最适 pH 为 左右。随着缺铁和缺铜处理时间的延长, FCR 活性均总体呈先上升后下降的趋势。蛋白合成抑制剂放线菌酣可以同时抑制缺铁处理鸭距草对铜的吸收和根质膜 FCR 活性。另外,缺铁处理 9 天的鸭蹈草同时出现铜吸收和 FCR 活性峰。以上结果说明鸭 jfi草 Cu 吸收可能与根质膜 FCR 活
性密切相关。
用 SR双F 点扫描和面扫描两种方式都能很好地检测海州香需和鸭拓草根茎叶切片上 P,S,Cl,K,Ca,Mn, Fe,Cu 和 Zn 等元素的分布情况,并发现 SRXRF 所测定的元素相对含量和 ICP-AES 所测的元素浓度呈极显著线性相关,说明 SRXRF 是一种灵敏的微量元素检测技术。海州香蒂和鸭阳草根表皮 Cu 含量最高,从外皮层至内皮层 Cu 逐渐降低,透过内皮层后到达维管柱含量又增高,进一步说明根可以主动地吸收 Cuo Cu 在茎和叶柄的维管组织中最高,而在叶肉细胞比叶表皮中更高。大部分元素在表皮毛中的含量并不比其它部位高,因此重金属区隔化分布在叶表皮或表皮毛细胞并
不是所有植物的共有特征。 P ,SJ M且J Fe 和 Zn 的分布情况与 Cu 相似。 K 则集中分布在根皮层,茎的维管组织以及叶栅栏组织中,而 Ca 则集中分布在根、茎的表皮以及叶栅栏组织中。 Cu 与 P、S、Ca 的分布呈显著相关,表明 p,8,Ca 在海州香需和鸭