经济作物黄花月见草(oenotheraglazioviana)对多种重金属的耐性研究
:为探索经济作物黄花月见草(Oenothera glazioviana)对Cu、Pb、Zn、Cd等重金属的耐性,进行了黄花月见草种子萌发实验和盆栽实验。实验表明,125 mg/L CdCl2、125 mg/L CuCl2、1000 mg/L PbCl2、1250 mg/L ZnCl2均能抑制黄花月见草种子的萌发;土壤中125、250 mg/kg Cu、500 mg/kg Zn能促进黄花月见草的生长,Pb(250、500 mg/kg)则能促进黄花月见草后期的生长;当土壤复合添加 Cu、Zn、Pb、Cd等四种重金属,Cu 125 mg/kg + Cd 12.5 mg/kg + Zn 125 mg/kg + Pb 250 mg/kg的重金属水平即能抑制黄花月见草生长。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法3
1.1 材料与试剂4
1.2 方法 4
1.2.1单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草种子萌发的影响差异4
1.2.2 Cu、Pb、Zn、Cd对黄花月见草生长影响4
1.2.3数据分析与处理4
2 结果与分析5
2.1单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草萌发的影响5
2.2 Cu、Pb、Zn、Cd对黄花月见草生长影响7
3 讨论11
致谢12
参考文献12
经济作物黄花月见草(Oenothera glazioviana)对多种重金属的耐性研究
引言
我国有丰富的矿产资源,但长期的无节制开采造成了越来越多的土壤受到严重的重金属污染。根据第二次全国土地调查,中华人民共和国国土资源部发布“2013中国国土资源公报”,截至2012年底,全国共有农用地64646.56万公顷,其中耕地13515.85万公顷(20.27亿亩),林地25339.69万公顷,牧草地21956.53万公顷;建设用地3690.70万公顷,其中城镇村及工矿用地3019.92万公顷。全国土壤环境状况总体不容乐观,全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%(2014,全国土壤污染状况调查公告)。
重金属污染土壤的修复技术之一就是提高污染土壤的利用率,即在增加植被覆盖、减少污染物扩散的同时,并取得较高的经济效益[19]。因此筛选出具有良好经济价值和较高抗性的植物将是完善这一污染土壤修复模式的重要前提[1019]。柳叶菜科植物黄花月见草作为一种耐铜植物并且其种子油由于含有丰富的γ亚麻酸而具有的较高经济价值[2022],使之成为植物修复铜污染土壤的较好植物材料[2325]。其在含有多种重金属的复合污染土壤上的利用情况有待进一步探索。
本研究着重探讨黄花月见草生长对不同重金属的响应,以期为植物修复研究提供有力的证据支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
本实验采用黄花月见草(Oenothera glazioviana)作为研究材料,黄花月见草种子采于南京汤山试验地,保存于4℃恒温冰箱。
实验用原土为无重金属污染的稻田土,置于阴凉通风处晾干,物理粉碎后用研钵研碎,过20目筛。121℃高温灭菌2h。
实验所用盆钵为500 ml 塑料杯,外面包黑色不透光塑料膜,底部钻孔并铺两层细纱布。
实验所用培养皿为9cm培养皿,底部垫双层滤纸。
PbCl2、CuCl2?2H2O、CdCl2?2.5H2O、ZnCl2均为分析纯。
1.2 方法
1.2.1 单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草种子萌发的影响差异
黄花月见草种子经10%的次氯酸钠溶液浸泡0.5 h、去离子水洗净、吸干表面水分后,放置于铺有双层滤纸的直径为9 cm的培养皿内(种子腹沟向下,每皿30粒种子)。培养皿中分别加入8ml浓度为0(Control)、125、250、500、1000、2000 mg/L的CuCl2、PbCl2、CdCl2、ZnCl2溶液,每个处理4次重复。种子置于25℃的恒温培养箱中发芽,光照强度50 μmol?m2?s1,湿度75%,光照/黑暗时间12 h/12 h。
1.2.2 盆栽实验:Cu、Pb、Zn、Cd对黄花月见草生长影响
实验原土采用添加重金属粉末的方式混成实验用土,见表1,1周内干湿交替平衡3次。月见草种子均匀撒播在土壤表面,上面盖12 cm厚相应的实验土。保持70%田间持水量,盆钵放于日光温室。
表1. 土壤中各重金属处理浓度如表:
Control
1
2
3
4
Cu/mgkg1
0
125
250
500
1000
Cd/mgkg1
0
12.5
25
50
100
Zn/mgkg1
0
125
250
500
1000
Pb/mgkg1
0
250
500
1000
2000
复合
H0
H1
H2
H3
H4
复合:Cu + Zn + Cd + Pb ;对应各重金属相应浓度
播种后,待黄花月见草出苗,进行间苗。播种后40、60、120、210天分别取月见草地上部,去离子水洗净,80℃烘箱烘干。用电子天平称地上部干重。
烘干的样品研碎后,过60目筛。取0.2000±0.0010 g样品,混酸(HNO3:HClO4=87:13,V/V,分析纯)消解完全,AAS(原子吸收光谱仪)测定样品中重金属含量。
1.2.3 数据分析与处理
采用Microsoft Excel 2013和IBM SPSS Statistics 20统计软件。作图采用SigmaPlot 12.5。
2 结果与分析
2.1 单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草萌发的影响
2.1.1单一镉胁迫对黄花月见草种子萌发的影响
黄花月见草种子在不同镉水平中萌发情况如图1。由图可知,125、250、500、1000、2000 mg/kg 的CdCl2均能抑制黄花月见草种子的萌发。第4天时,黄花月见草种子在125、250、500、1000、2000 mg/kg的CdCl2溶液中均能露白,但种子根的伸长受到抑制,而黄花月见草在四种浓度的CdCl2溶液中表现一致,并没有死亡。
图1. 不同浓度镉处理下黄花月见草种子萌发
Fig. 1 Germination of Oenothera glazioviana exposed to different Cd concentrations solutions
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法3
1.1 材料与试剂4
1.2 方法 4
1.2.1单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草种子萌发的影响差异4
1.2.2 Cu、Pb、Zn、Cd对黄花月见草生长影响4
1.2.3数据分析与处理4
2 结果与分析5
2.1单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草萌发的影响5
2.2 Cu、Pb、Zn、Cd对黄花月见草生长影响7
3 讨论11
致谢12
参考文献12
经济作物黄花月见草(Oenothera glazioviana)对多种重金属的耐性研究
引言
我国有丰富的矿产资源,但长期的无节制开采造成了越来越多的土壤受到严重的重金属污染。根据第二次全国土地调查,中华人民共和国国土资源部发布“2013中国国土资源公报”,截至2012年底,全国共有农用地64646.56万公顷,其中耕地13515.85万公顷(20.27亿亩),林地25339.69万公顷,牧草地21956.53万公顷;建设用地3690.70万公顷,其中城镇村及工矿用地3019.92万公顷。全国土壤环境状况总体不容乐观,全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%(2014,全国土壤污染状况调查公告)。
重金属污染土壤的修复技术之一就是提高污染土壤的利用率,即在增加植被覆盖、减少污染物扩散的同时,并取得较高的经济效益[19]。因此筛选出具有良好经济价值和较高抗性的植物将是完善这一污染土壤修复模式的重要前提[1019]。柳叶菜科植物黄花月见草作为一种耐铜植物并且其种子油由于含有丰富的γ亚麻酸而具有的较高经济价值[2022],使之成为植物修复铜污染土壤的较好植物材料[2325]。其在含有多种重金属的复合污染土壤上的利用情况有待进一步探索。
本研究着重探讨黄花月见草生长对不同重金属的响应,以期为植物修复研究提供有力的证据支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
本实验采用黄花月见草(Oenothera glazioviana)作为研究材料,黄花月见草种子采于南京汤山试验地,保存于4℃恒温冰箱。
实验用原土为无重金属污染的稻田土,置于阴凉通风处晾干,物理粉碎后用研钵研碎,过20目筛。121℃高温灭菌2h。
实验所用盆钵为500 ml 塑料杯,外面包黑色不透光塑料膜,底部钻孔并铺两层细纱布。
实验所用培养皿为9cm培养皿,底部垫双层滤纸。
PbCl2、CuCl2?2H2O、CdCl2?2.5H2O、ZnCl2均为分析纯。
1.2 方法
1.2.1 单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草种子萌发的影响差异
黄花月见草种子经10%的次氯酸钠溶液浸泡0.5 h、去离子水洗净、吸干表面水分后,放置于铺有双层滤纸的直径为9 cm的培养皿内(种子腹沟向下,每皿30粒种子)。培养皿中分别加入8ml浓度为0(Control)、125、250、500、1000、2000 mg/L的CuCl2、PbCl2、CdCl2、ZnCl2溶液,每个处理4次重复。种子置于25℃的恒温培养箱中发芽,光照强度50 μmol?m2?s1,湿度75%,光照/黑暗时间12 h/12 h。
1.2.2 盆栽实验:Cu、Pb、Zn、Cd对黄花月见草生长影响
实验原土采用添加重金属粉末的方式混成实验用土,见表1,1周内干湿交替平衡3次。月见草种子均匀撒播在土壤表面,上面盖12 cm厚相应的实验土。保持70%田间持水量,盆钵放于日光温室。
表1. 土壤中各重金属处理浓度如表:
Control
1
2
3
4
Cu/mgkg1
0
125
250
500
1000
Cd/mgkg1
0
12.5
25
50
100
Zn/mgkg1
0
125
250
500
1000
Pb/mgkg1
0
250
500
1000
2000
复合
H0
H1
H2
H3
H4
复合:Cu + Zn + Cd + Pb ;对应各重金属相应浓度
播种后,待黄花月见草出苗,进行间苗。播种后40、60、120、210天分别取月见草地上部,去离子水洗净,80℃烘箱烘干。用电子天平称地上部干重。
烘干的样品研碎后,过60目筛。取0.2000±0.0010 g样品,混酸(HNO3:HClO4=87:13,V/V,分析纯)消解完全,AAS(原子吸收光谱仪)测定样品中重金属含量。
1.2.3 数据分析与处理
采用Microsoft Excel 2013和IBM SPSS Statistics 20统计软件。作图采用SigmaPlot 12.5。
2 结果与分析
2.1 单一铜、铅、锌、镉胁迫对黄花月见草萌发的影响
2.1.1单一镉胁迫对黄花月见草种子萌发的影响
黄花月见草种子在不同镉水平中萌发情况如图1。由图可知,125、250、500、1000、2000 mg/kg 的CdCl2均能抑制黄花月见草种子的萌发。第4天时,黄花月见草种子在125、250、500、1000、2000 mg/kg的CdCl2溶液中均能露白,但种子根的伸长受到抑制,而黄花月见草在四种浓度的CdCl2溶液中表现一致,并没有死亡。
图1. 不同浓度镉处理下黄花月见草种子萌发
Fig. 1 Germination of Oenothera glazioviana exposed to different Cd concentrations solutions
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