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胭脂草Fe、Mn耐性与积累机制的研究

作　者: 翁燕霞
导　师: 李凤玉
学　校: 福建师范大学
专　业: 植物学
关键词: 胭脂草铁胁迫锰胁迫生理指标 EDTA
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

工业“三废”和机动车尾气的排放、污水灌溉及农药、除草剂和化肥的使用,污染了土壤,水体和大气,尤其是土壤中的金属铁、锰污染更为严重。铁、锰在植物根、茎、叶中的大量积累,不仅影响植物的生长和发育,而且会进入食物链,危及人类的健康。存在于土壤中的金属常常难以被微生物分解和转化,对动植物和人类的危害具有隐蔽性,长期性和不可逆性等特点。目前采用的物理化学方法修复重金属污染土壤,费用昂贵,破坏环境,容易造成二次污染,且往往并不能达到真正清除重金属的目的。近十年出现的植物修复技术在不破坏环境的条件下使土壤重金属得以清除,是一种绿色环保技术。植物修复过程中铁、锰转移特性在很大程度上取决于介质中的化学形态,其在介质中的存在形态是衡量金属铁、锰环境效应的关键参量。近年来,螯合齐(EDTA)诱导技术对金属污染环境的修复有着重要的作用,但对EDTA的添加浓度和如何影响铁、锰两种金属的移动性和植物的对其吸收研究较少。本实验采用完全营养液培养法,以景观植物胭脂草(Rivina humilis L.)作为实验材料,研究了Fe2+、Mn2+及其复合胁迫对景观植物胭脂草的生长、生理特性、Fe、Mn元素的吸收、富集和转移的影响,以及外源螯合齐(EDTA)对Fe.Mn的化学增强效应。在不同浓度的Fe2+、Mn2+处理时,胭脂草对其必需养分元素的吸收和积累维持正常,它们的浓度均在保证在胭脂草能够正常生长的浓度范围内。实验结果：①胭脂草在Fe2+、Mn2+污染环境中,易受Fe2+毒害,而对Mn2+具有高抗性,且低浓度的Fe2+、Mn2+均能明显促进胭脂草的生长,而高浓度抑制其生长。Fe2+毒害临界浓度为0.5mmol·L-1,毒害耐受浓度≤1.25mmol·L-1;Mn2+毒害临界浓度为4mmol·L-1,毒害耐受浓度≤8mmol·L-1;Mn2++Fe2+复合胁迫处理,最佳浓度组合为6+0.5mmol·L-1,而2+1mmol·L-1浓度组合对胭脂草的毒害程度最为严重。②随着Fe2+、Mn2+及其复合胁迫浓度的增加,胭脂草的生物量呈先升后降的趋势,Fe2+、Mn2+口Mn2++Fe2+最适宜的浓度分别为：0.5mmol·L-1.4mmol·L-1和6+0.5mmol·L-1比较在Fe2+、Mn2+单独及复合胁迫下胭脂草对Fe、Mn的吸收、富集和转移的量,得出胭脂草对金属Mn的胁迫环境的适应性强于Fe。③添加外源EDTA在锰胁迫的处理中增加了胭脂草的生物量,促进Mn由地下部向地上部的转移的效率,提高了胭脂草对Mn耐受和积累能力,其中EDTA浓度为2.5 mmol·L-1增强效果最佳,因此添加螯合剂EDTA后的胭脂草对锰污染环境的修复具有很大的利用潜力。以上实验结果表明,胭脂草对锰有很大的耐性和富集能力,由于该植物生物量较大,生长速率高,因此它可能为景观植物用于城市生态环境铁锰污染的植物修复提供科学依据和理论基础。

胭脂草Fe、Mn耐性与积累机制的研究

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