重金属镉胁迫对水稻种子萌发的影响 论文

重金属镉胁迫对水稻种子萌发的影响

系院：环境与生物工程学院班级：环境工程学生姓名：某某指导教师：某某重金属镉对水稻种子萌发的影响

1、文献综述

2、实验材料及方法

3、结果分析与讨论

4、结论

5、致谢

21、文献综述

〔1〕重金属镉污染背景

〔2〕本研究的目的和意义

3〔1〕重金属镉的污染背景

大气、水体和土壤中的重金属等有害物质日益增多，重金属的使用范围越来越广泛，人为排入中有毒重金属对环境的严重威胁正逐渐成为全球性问题。近年来，由于含重金属污水的农田灌溉、污泥的农业利用、肥料对土壤的施用以及矿区飘尘的沉降等原因，许多土壤已经受到重金属污染，重金属污染是一种蓄积性的慢性污染。

重金属在空气、土壤和水体中的存在对生物有机体产生了严重的影响，并且在食物链中的生物富集极具危险性[4]，特别是镉〔cd〕具有显著的生物毒性，是人体非必需的有毒元素。同时，镉在土壤中还具有较强的化学活性，极易被作物吸收而进入食物链，能够在人体中聚集，尤其在人体的肝脏和肾脏中，将大大增加骨折、癌症、肾功能紊乱和高血压的风险，影响人体健康[9]。4〔2〕本研究的目的和意义研究意义研究种子萌发阶段受重金属污染的影响尤为重要，它可揭示镉对水稻生长的危害，也可为预防粮食减产和Cd中毒提供理论依据。稻田重金属污染的治理目标，不仅是抑制重金属对水稻的毒害和提高其产量，更重要的是减少水稻对重金属元素的吸收，抑制其进入食物链[74]。研究内容

重金属镉胁迫对水稻种子萌发的影响52、实验材料与方法

〔1〕材料

〔2〕测定项目及方法6〔1〕材料

作物样品来源————

实验选用的水稻品种为辽兴一号，来源于辽宁沈阳苏家屯稻作所。

7〔2〕测定项目及方法

细菌的培养、纯化、筛选及保存

在无菌条件下，将按照固体培养基配方配制的细菌固体培养基[75]的平板倒置在32℃下恒温培养1天，观察生长的菌落。

选取五个生长较好的平板菌落，记为1、2、3、4、5号菌。在相应培养基平板上分离、纯化，将纯化后的菌种按液体培养基的配方配制成液体培养基，调pH值至7.2，以每瓶40mL的量分别倒入30个锥形瓶中，并分为五组，每组共六个，灭菌后取出，各瓶中加入10mL浓度分别为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L的Cd2+溶液。置于摇床上，在32℃下振荡培养1天，用原子吸收分光光度计测定1至5号菌对Cd2+的吸附结果，从中筛选出优势菌种在斜面上进行培养，并在冰箱中保存。8水稻的培养

Cd2+处理液浓度：0、1、5、10、50、100、200、300、500mg/L；

Cd2+微生物复合处理液为75%上述Cd2+溶液+25%菌液，培养液体积均为10ml

挑选饱满的水稻种子以2%的NaClO溶液浸泡消毒15min，用去离子水冲洗5遍。将直径为15cm的培养皿数个洗净、烘干并铺上两层经过严格灭菌消毒的滤纸，备用。取消毒后水稻种子，整齐地排列在上述培养皿中，每皿20粒，加入培养液，置于28℃恒温培养箱中培养，每浓度处理3组3次重复，以蒸馏水作对照〔CK〕。发芽期间每天中午12点定时观察，记录发芽数〔以芽长超过种子一半作为发芽的标准〕，统计发芽率、α-淀粉酶活性。第4天统计发芽势。在水稻培养至第7天时，测量每个培养皿中样品的根长与茎长，以每皿10株计算其平均值，同时开始测定水稻的α淀粉酶、SOD、POD活性。9水稻种子萌发情况测定淀粉酶活力的测定

农作物淀粉酶活力测定采用3，5－二硝基水杨酸法

萌发水稻种子其它指标的测定水稻种子其它萌发指标的测定[76]：发芽率即为7天时发芽种子数占种子总数的百分比〔%〕发芽势〔%〕=4d内供试种子的发芽数/供试种子总数×100%活力指数〔VI〕=GI×SGI为发芽指数，S为芽长〔cm〕+根长〔cm〕10水稻幼苗生理生化指标测定超氧化物歧化酶〔SOD〕活性的测定

超氧化物歧化酶〔SOD〕活性的测定采用氮蓝四唑(NBT〕法过氧化物酶〔POD〕活性的测定过氧化物酶〔POD〕活性的测定采用愈创木酚法113、结果分析与讨论〔1〕耐镉细菌对水稻种子萌发的影响〔2〕耐镉细菌对水稻幼苗生长状况的影响12〔1〕耐镉细菌对水稻种子萌发的影响

耐镉细菌对水稻种子萌发情况的影响

13

Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1

不同浓度Cd2+及Cd2+-微生物菌夜处理对水稻种子出芽率的影响Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1不同浓度Cd2+及Cd2+-微生物菌夜处理对水稻种子发芽势的响Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1不同浓度Cd2+及Cd2+-微生物菌夜处理对水稻种子发芽指数的影响Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1

不同浓度Cd2+及Cd2+-微生物菌夜处理对水稻种子活力指数的响14耐镉细菌对水稻种子α-淀粉酶活性的影响

Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1

不同浓度的Cd2+及Cd2+-微生物菌液处理对水稻种子α-淀粉酶活性的影响15耐镉细菌对水稻幼苗生长状况的影响

耐镉细菌对水稻幼苗生长量的影响

根据前人实验的结果显示，在绝大多数情况下，重金属对植物幼苗生长量的影响存在一个在较低浓度下的促进效应和较高浓度下的抑制效应。

16Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1

不同浓度的Cd2+及Cd2+-微生物菌液处理对水稻胚根长、胚芽长、幼苗鲜重的影响17耐镉细菌对水稻幼苗根系活力的影响

Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1不同浓度的Cd2+及Cd2+-微生物菌液处理对水稻幼苗根系活力的影响18耐镉细菌对水稻水稻幼苗过氧化物酶活性的影响

Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1不同浓度的Cd2+及Cd2+-微生物菌液处理对水稻幼苗过氧化物酶活性的影响耐镉细菌对水稻幼苗超氧化物歧化酶活性的影响Cd2+Cd2+-细菌JL-2Cd2+-细菌JL-1不同浓度的Cd2+及Cd2+-微生物菌液处理对水稻幼苗超氧化物歧化酶活性的影响194、结论镉污染对水稻种子的萌发抑制作用明显，当加入耐镉细菌JL-1、细菌JL-2后，水稻种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和α-淀粉酶活性这五项生理指标受到镉胁迫的影响明显比单独镉胁迫时要小，这说明耐镉细菌JL-1、JL-2对镉的吸附能力很强，能有效缓解镉胁迫对水稻种子萌发产生的抑制作用，并且由试验得知耐镉细菌JL-1的缓解作用好于耐镉细菌JL-2。

低浓度镉处理对水稻幼苗的生长量有促进作用，Cd2+浓度小于1mg/L时，对水稻生长有一定的促进作用，对植物的生长发育有利。Cd2+浓度过高，植物就会受到伤害，且系列浓度的Cd2+对根的胁迫作用大于芽，如果胁迫强度增大，或胁迫时间延长，植物就有可能死亡。Cd2+浓度大于1mg/L时，水稻幼苗根系活力下降，水稻生长受到显著抑制，POD、SOD等抗氧化酶活性降低，植株抗逆性下降。外加耐镉细菌JL-1、JL-2对Cd2+胁迫有一定缓解作用，能有效促使水稻幼苗根系活力增加，抗氧化酶活性升高，植株抗逆性增强。试验获得的