论文部分内容阅读
当前环境重金属污染形势严峻。揭示植物尤其是超积累植物耐受与富集重金属的机理,有助于发展植物修复技术,促进重金属污染的治理。本文以镉超积累型和非耐受型东南景天为材料,通过嫁接的方式,研究了超积累型东南景天对镉的耐受作用,而且还诱导出这两种类型的东南景天悬浮细胞,从细胞水平上探究了其对镉的耐受作用。主要研究结果如下:1.建立了超积累型东南景天与非耐受型东南景天相互嫁接的体系。选择处于生长旺盛期的的东南景天健康植株,用锋利的手术刀片,将作为砧木的植株茎下端切成楔形,将作为接穗的植株茎切成倒楔形,然后将两部分对接起来,用沾水后的保鲜膜包裹后,轻轻拉紧,并用棉线绑住嫁接连接处,在培养液进行培养,每两天更换一次培养液。恢复生长2-3周后,剪掉所有的根,让嫁接苗重新生根。这种诱导生根的过程重复三次,在此过程中始终能够长出新根系的嫁接植株,可用于后续实验。2.用Cd处理时,无论接穗来源与何种类型的东南景天,当非耐受型东南景天根作为砧木的时候,嫁接植株均表现出毒害症状,根部变黑,叶片失绿等。而当超积累型东南景天根作为砧木时,嫁接植株受到的毒害较轻,尤其是上下两部分均为超积累型东南景天的嫁接植株,其毒害症状最不明显。在自身嫁接的非耐受型东南景天和未嫁接的非耐受型东南景天中,大部分Cd分布在根部,而茎与叶中的Cd含量极少;在非耐受型东南景天根部为砧木和积累型东南景天地上部分为接穗的嫁接植株中,大部分Cd也富集在根部,少量的Cd分布在茎与叶中;在积累型东南景天根部为砧木和非耐受型东南景天地上部分为接穗的嫁接植株中,Cd在茎中的含量高于根中的含量,而叶中的Cd含量则非常低;在自身嫁接的超积累型东南景天和未嫁接的超积累型东南景天中,大部分Cd分布在茎与叶中,根中的Cd含量较少。由此可见,根对超积累型东南景天耐受与富集镉具有主导作用,而地上部分对镉的高效转运也是东南景天超富集镉的一个重要因素。3.利用愈伤组织诱导了东南景天悬浮细胞。超积累型东南景天悬浮细胞对镉的耐受能力强于非耐受型东南景天悬浮细胞。GSH合成抑制物BSO能降低超积累型东南景天悬浮细胞对镉的耐受能力,但不影响其对镉的富集能力;然而,BSO增加了非耐受型东南景天悬浮细胞对镉的富集量,使非耐受型东南景天悬浮细胞的镉毒害也明显强于超积累型东南景天悬浮细胞。因而,GSH的合成代谢在这两种生态型东南景天悬浮细胞耐受镉的机制中均具有重要作用。