铀及伴生重金属对美洲商陆生理生化特性的影响研究
在国家核设施退役及放射性废物治理科研重点项目（14ZG6101)的资助下，本论文研究了铀及伴生重金属对美洲商陆生理生化特性的影响，分析了美洲商陆的耐逆性和富集机制，讨论了美洲商陆在修复铀尾矿库的可行性及应用前景。主要研究结果如下： (1)铀及伴生重金属锰、汞、铅和砷等单一胁迫下，美洲商陆发芽率均低于对照，分别为61.11％、58.00%、64.44%、75.55%和62.22%。复合胁迫下，铀浓度为37.5mg/L、锰浓度为125mg/L、汞浓度为1.25mg/L、铅浓度为62.5mg/L和砷浓度为4mg/L时，美洲商陆发芽率为对照的79.19%。铀含量与美洲商陆发芽率负相关（-6.388*)。汞对美洲商陆幼苗生长的影响不显著，铀、锰、铅和砷均表现为低促髙抑，最大抑制率分别为96.32%、80.76%、88.40%和70.40%。低浓度铀及伴生重金属对幼苗生理生化指标影响不显著；髙浓度铀、锰、铅、砷胁迫下，可溶性糖含量分别降低了16.55%、16.61%、53.30%、22.04%,丙二醛含量分别提高到2.67倍、1.61倍、1.19倍、2.51倍；铀、铅和砷胁迫下，平均抗氧化酶活性分别比对照组降低了31.98%、58.38%、28.11%；锰胁迫下，平均抗氧化酶活比对照组升高了48.11%。 (2)铀及伴生重金属锰、汞、铅和砷等对美洲商陆生物量的影响均表现为低促高抑，阈值浓度分别为为25mg/kg，400 mg/kg,20 mg/kg,200 mg/kg和60mg/kg;在最高浓度胁迫下，对生物量的抑制率分别为58.21%、16.88%、2.99%、32.71%和51.68%。复合胁迫下，砷对美洲商陆生长的抑制作用最为显著（R=-0.468)。铀和锰、铅、砷等交互作用系数分别为-0.488、-0.301、-0.398。高浓度铀及伴生重金属单一胁迫下，可溶性糖含量分别比对照组提髙了37.92%、16.96%、9.22%、28.48%、44.80%；超氧化物歧化酶（S O D)分别是对照组的1.94倍、1.15倍、1.19倍、1.13倍、2.04倍;过氧化物酶(P O D)分别是对照组的90.70%、86.81%、82.98%、98.82%、85.59%；过氧化氢酶（C A T)活性分别是对照组的1.12倍、1.22倍、1.41倍、1.07倍、1.33倍；丙二醛含量分别比对照组提高了39.01%、35.71%、39.83%、28.29%、29.39%。铀胁迫下，叶绿素a含量比对照组降低了26.92%，叶绿素b含量比对照组降低了22.72%，类胡萝卜素含量比对照组升高了47.67%;猛胁迫下，叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别比对照组降低了27.74%、14.64%和37.20%;汞胁迫下，叶绿素b含量比对照组降低了57.07%，叶绿素a和类胡萝卜素含量变化不显著；铅胁迫下，叶绿素a和叶绿素b含量变化不显著，类胡萝卜素含量比对照组降低了25.58%;砷胁迫下，叶绿素a和类胡萝卜素含量变化不显著，叶绿素b含量比对照组降低了11.61%。铀及伴生重金属锰、汞、铅、砷等胁迫下，净光合速率分别降低了43.89%、28.45%、23.96%、24.09%、40.51%。 (3)200mg/kg铀胁迫下美洲商陆富集量最大，根、茎、叶中平均铀含量分别为133.57mg/kg、18.51mg/kg、22.41mg/kg,转移系数为0.31;50mg/kg铀处理下，转移系数最大，为0.57。800mg/kg锰胁迫下富集量最大，根、茎、叶中平均锰含量分别为84.25mg/kg、54.75 mg/kg、519.50mg/kg，转移系数为6.81;200mg/kg锰处理下转移系数最大，为9.3l40mg/kg汞胁迫下，美洲商陆对汞的富集总量最大，根、茎、叶中平均汞含量分别为5.88mg/kg、4.07mg/kg、5.16mg/kg,转移系数也最大，为1.92。400mg/kg铅胁迫下富集量最大，根、茎、叶中平均铅含量分别为47.10mg/kg、28.20mg/kg、43.75mg/kg,转移系数为1.52。120mg/kg砷胁迫下，根、莖、叶中平均砷含量分别为2.05mg/kg、0.13mg/kg、0.78mg/kg，转移系数为为0.44铀及伴生重金属复合胁迫下，铀和锰、汞和砷之间存在拮抗作用，锰和汞、铅和砷之间存在协同作用。
重金属;生理生化特性;植物模型;富集机制
西南科技大学
硕士
植物学
罗学刚
2015
中文
X173
117
2015-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）