文档介绍：山东农业大学
硕士学位论文
Zn、Se对Hg胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响
姓名:袁宇飞
申请学位级别:硕士
专业:环境科学
指导教师:李光德
2011-06-11
山东农业大学硕士学位论文
摘要
Hg 是毒性较大的重金属元素之一,也是对植物生长发育和人类健康造成极大危害
的环境污染元素。农田土壤一旦遭受 Hg 污染,Hg 将大部分残留于土壤中,且对农作物
构成严重的危害。为了探求 Hg 对农作物的危害的特点,为 Hg 胁迫伤害植物的生态防
护技术研究提供理论依据,本文以小麦为研究对象,采用砂基培养及溶液培养的方法,
研究了不同浓度 Zn、Se 对重金属 Hg 胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长过程中各生理指
标的影响。主要研究结果如下:
(1)与 Hg 单独作用相比,低浓度 Zn(10~20 mg·L-1)的加入促进了小麦种子芽长
及根长,并在 20 mg·L-1Zn 处理下达到峰值,高浓度 Zn(50~100 mg·L-1)处理下,促进
作用消失,甚至表现出抑制作用;Zn 的加入对小麦种子萌发率未表现出显著影响。
(2)Zn 的加入显著促进了 Hg 胁迫下小麦种子α淀粉酶的活性,并且随着 Zn 浓度
上升,促进作用呈逐渐下降趋势;蛋白酶与过氧化氢酶活性则比 Hg 单独作用下降低,
并且随着 Zn 浓度升高活性逐渐下降。
(3)与 Hg 单独作用相比,Se 的加入促进了小麦种子芽长及根长,随着 Se 浓度上
升,芽长及根长呈先上升后下降的趋势,峰值出现在 15 mg·L-1Se 处理下;低浓度 Se(5~10
mg·L-1)对 Hg 胁迫下小麦种子萌发有促进作用,高浓度下(15~20 mg·L-1)则促进作用
消失。说明 Se 的加入总体上可缓解 Hg 胁迫对小麦种子的毒害作用。
(4)低浓度 Se(5~10 mg·L-1)处理下,小麦种子α淀粉酶的活性与 Hg 单独作用
下相比未表现出显著变化,15 mg·L-1Se 促进了α淀粉酶活性,使其达到对照水平,20
mg·L-1Se 处理下,促进作用消失;Se 的加入抑制了蛋白酶活性,并随 Se 浓度升高,蛋
白酶活性呈下降趋势;过氧化氢酶活性则总体上比 Hg 单独作用下升高,并随 Se 浓度升
高呈先上升后下降的趋势,峰值出现在 10 mg·L-1Se 处理下。
(5)与 Hg 单独作用相比,10~50 mg·L-1Zn 的加入在一定程度上缓解了 Hg 胁迫对
小麦幼苗叶绿素相对含量的抑制作用,使叶绿素相对含量恢复至接近对照水平,10
mg·L-1Zn 处理下缓解作用最明显,随着外加 Zn 浓度逐渐上升,缓解作用呈下降趋势,
当 Zn 浓度达到 100 mg·L-1 时反而抑制了叶绿素相对含量。
(6)Zn 的加入在不同程度上促进了小麦幼苗抗氧化酶 SOD 与 CAT 活性,缓解了
Hg 对其活性的抑制作用,这种促进作用呈先升高后降低的趋势,其中以 20 mg·L-1Zn 处
理下最明显;同时,Zn 的加入也抑制了 MDA 与游离脯氨酸的生成,缓解了 Hg 造成的
1
Zn、Se 对 Hg 胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响
细胞膜脂过氧化作用,对 MDA 的抑制作用在 10 mg·L-1Zn 处理下最明显,而游离脯氨
酸含量最低值则出现在 20 mg·L-1Zn 处理下。说明 10~20 mg·L-1Zn 可较为有效地缓解 Hg
胁迫造成的小麦幼苗细胞膜脂过氧化作用。
(7)5~15 mg·L-1Se 的加入缓解了 Hg 胁迫对小麦幼苗叶绿素相对含量的抑制作用,
使其达到甚至超过对照水平,5 mg·L-1Se 处理下缓解作用最明显,随着外加 Se 浓度上升,
缓解作用呈下降趋势,当 Se 浓度达到 20 mg·L-1 时反而抑制了叶绿素相对含量。
(8)Se 的加入降低了 Hg 胁迫下小麦幼苗 MDA 与游离脯氨酸含量,总体上缓解
了 Hg 造成的细胞膜脂过氧化作用,5 mg·L-1Se 处理下对 MDA 抑制作用最明显,游离脯
氨酸则在 10 mg·L-1Se 处理下达到最低值;低浓度 Se(5~10 mg·L-1)促进小麦幼苗 SOD
与 CAT 活性,缓解了 Hg 胁迫对其活性的抑制,高浓度 Se(15~20 mg·L-1)对其活性促
进作用消失,甚至出现抑制作用。
关键词:锌;硒;汞胁迫;小麦;种子萌发;生理特性
2
山东农业大学硕士学位论文
Effects of Zn on Seed Germination and Seedling Growth of wheat
under Hg stress