不同品种菜心吸收累积砷的生理学差异研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：不同品种菜心吸收累积砷的生理学差异研究ThemechanismsofphysiologicaldifferenceofarsenicuptakeandaccumulationindifferentcultivarsofChinesefloweringcabbage(BrassicaparachinensisL.)作者姓名：陈傲玉指导教师姓名：李慧及学位、职称：博士副教授学科、专业名称：工学、环境工程论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月答辩委员会主席：论文评阅人：学位

2、授予单位和日期：暨南大学硕士学位论文摘要农田土壤中砷（As）污染日趋严重，影响到人们对农作物的食用安全，菜心作为我国珠三角地区广泛食用的蔬菜，在土壤污染广泛的情况下，筛选As低累积品种菜心是确保农产品质量安全的重要策略。本文以菜心（BrassicaparachinensisL.）为研究对象，筛选获取对As高、低累积各2个品种菜心，通过比较高、低累积品种菜心之间As的耐性指数、As形态转化、抗氧化能力、叶肉细胞超微结构等生理学差异，揭示不同品种菜心高、低累积As形成的生理学机制。（1）As高、低累积品种菜心的筛选通过盆栽实验

3、，研究12种菜心在未添加As、低As（添加30mgkg-1）和高As（添加60mgkg-1）污染土壤中As的累积特征。在低污染处理下，所有品种菜心地上部As含量（干重）范围为：0.13~2.26mgkg-1（最大差异为18.2倍）；在高污染处理下，其范围为：0.90~4.84mgkg-1（最大差异为6.8倍）。菜心地上部As含量与耐性指数之间呈显著性负相关（P<0.01）。结果显示不同品种菜心地上部As含量存在显著差异，As低累积品种菜心为HY49和JX，As高累积品种菜心为GD和NX45。（2）高、低累积品种菜心As的生

4、理学差异采用水培实验，研究4种品种菜心在不同As污染水平下的生物量、As形态、抗氧化物酶活性、叶肉细胞超微结构等生理特征。结果表明，在As胁迫下，4种菜心As含量地下部分>地上部分，As高累积品种菜心氧自由基比低累积品种菜心大，叶绿素、根活力、抗氧化酶和GSH在As低累积品种菜心中活性大于As高累积品种菜心，这表明低累积品种菜心能更好的通过提高氧化物酶和非酶氧化物活性来减少As胁迫下氧脂质过氧化对其的毒害。同时进入菜心体内的As被大量还原成As(III)并积累在菜心根系，这是导致As对菜心毒害作用加剧的原因之一。观察叶肉细

5、胞超微结构发现，与对照相比，低污染处理下，4种菜心叶肉细胞超微结构变化不大。但是，在高污染处理下，4种菜心叶肉细胞超微结构变化明显，高累积品种菜心叶肉细胞毒害更明显，叶绿体不完整或解体，嗜锇颗粒大量累积、淀粉粒大量减少等，而低累积品种菜心尽管叶绿体肿胀明显，但基质内囊体依然保持连续性。这说明低累积品种菜心比高累积品种菜心对As具有更高的耐受性。关键词：砷；菜心；抗氧化物酶；光合作用；As形态；超微结构I暨南大学硕士学位论文AbstractContaminationofarsenic(As)inagriculturalsoi

6、lshasbecomeincreasinglyserious,andaffectsthefoodsafety.CabbageiswidelyeateninthepearlriverdeltaregionofChina.Anovelalternativestrategyofscreeningorbreedinglow-pollutionaccumulatingcropcultivarshasbeenproposedtoensurethesafetyofagriculturalproducts.Thisstudyfocused

7、ontheimportantvegetable-Chinesefloweringcabbage(BrassicaparachinensisL.).Thetwokindsofhighandlow-Asaccumulationcultivarcabbageswerescreened.Bycomparingthedifferencesofphysiologicalcharacteristicsbetweenlow-andhigh-Ascabbages,includingtoleranceindex,Asspecies,antio

8、xidantenzymes,cellultrastructural,thisstudyrevealedtheformationmechanismofhigh-orlow-Asaccumulationcultivar.(1)Screeningforhigh-orlow-Asaccumulationcult