镧络合物对酸雨胁迫下植物种子萌发指标的影响开题报告

1. 研究目的与意义

酸雨是指ph小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了ph低于5.6的酸性降水。酸雨形成的主要原因是人为的向大气中排放大量酸性物质，如机动车尾气，大量燃烧煤、石油、天然气等矿物燃料。

酸雨会加速土壤酸化，使土壤中含铝的原生和次生矿物风化，导致释放大量铝离子从而使植物中毒，作物产量下降；改变土壤结构，导致土壤贫瘠化，影响植物正常发育；还会使非金属建筑材料如混凝土、砂浆、灰砂砖表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而损坏建筑物。

最主要在农业生产上，酸雨明显影响水稻、小麦、玉米、等粮食作物和经济作物的生长．随着酸雨 ph值的降低，作物的种子萌发和幼苗生长受阻，产量和品质等均出现不同程度的下降。

2. 研究内容和预期目标

一、研究内容

前期准备：首先查阅文献，学习相关资料，对实验方向、操作步骤等。其次选择一篇英文文献进行全片翻译。再确定设计实验方案，写论文开题报告。

具体实验：实验前准备相关器材，仪器以及实验试剂（保证试剂的有效性）。第一次模拟实验确定的镧络合物浓度以及酸雨的ph，熟练掌握各指标的操作方法（发芽率、发芽势、发芽峰值、发芽指数、活力指数、呼吸速率、根系活力和还原糖含量）。之后进行正式实验，每个数据测三次，对数据进行差样分析。

3. 研究的方法与步骤

一、实验步骤

（一）模拟酸雨对照实验，共三组（对照组，酸雨组，酸雨 镧络合物组），确定镧络合物浓度、酸雨pH

（二）种子催芽、萌发

（三）记录实验数据（发芽率、发芽势、发芽峰值、发芽指数、活力指数、呼吸速率、根系活力和还原糖含量）

（四）统计分析

二、实验方法

（一）种子萌发方法

1、种子用次氯酸钠消毒后洗净晾干，放入培养皿中（培养皿中铺有两层润湿的滤纸），加入适量水。

2、放入恒温箱内培养，每天换水。

3、记录发芽数（发芽情况以胚根长达到种子长度的1/2作为发芽标准），测量其他指标。

具体方法

1、小麦：0.5％次氯酸钠消毒2min，再用无菌水清洗3次后晾干，培养皿中放两层充分湿润的滤纸，将种子胚朝下平铺于滤纸上，加入适当无菌水，放置于温度20~25℃，光照为4000LX的光照培养箱中，培养周期为7d，早中晚3次补加适量无菌水。每天观察并记录发芽情况，种子萌发的第3天测定发芽势，第7天测定发芽率和发芽指数。

2、玉米：1％次氯酸钠消毒2min，再用无菌水清洗3次后晾干，培养皿中放两层充分湿润的滤纸，将种子平铺于滤纸上，加入适当无菌水，放置于温度25℃，12h光照/12h黑暗，光照为8000LX的光照培养箱中，培养周期为12d，每天补加适量无菌水。每天观察并记录发芽情况以胚根长达到种子长度的1/2作为发芽标准。

3、水稻：15％次氯酸钠消毒15min，再用无菌水清洗5次后晾干，将消毒洗净的种子放入28°C的恒温电热培育箱中避光催芽1d，挑选露白状况大致相同的种子均匀摆放在铺有两层滤纸的玻璃培养皿中，将种子胚朝下，加入适当无菌水，放置于温度25℃，12h光照/12h黑暗，光照为4000LX的光照培养箱中，培养周期为8d，每天补加适量无菌水。幼芽达到种子长度一半,根长与种子等长作为发芽指标，每天观察并记录发芽情况。

4、大豆：5％次氯酸钠消毒8min，再用无菌水清洗3次后晾干，培养皿中放两层充分湿润的滤纸，将种子平铺于滤纸上，加入适当无菌水，放置于温度25℃，12h光照/12h黑暗的光照培养箱中，培养周期为12d，每天更换 1次吸水纸。每天观察并记录发芽情况，第8天测发芽势，第12天测发芽率。

5、蚕豆：0.5％次氯酸钠消毒5min，再用无菌水清洗3次后晾干，培养皿中放两层充分湿润的滤纸，将种子平铺于滤纸上，加入适当无菌水，放置于温度25℃，12h光照/12h黑暗，7200XL光照培养箱中，培养周期为10d，每天更换 1次吸水纸。以胚根露白为标准，每天观察并记录发芽情况。

（二）测定活性指标方法

1、发芽率（Gp，%）=（7d内发芽种子数/种子总数）*100%

2、发芽势（GV）=（第3天发芽种子数/供试种子数）*100%

3、发芽指数（GI）=Σ（Gt/Dt）（Dt为发芽日数；Gt为相对应的每日发芽数）

4、活力指数（AI）=S*GI（S为幼芽干重，GI为发芽指数）

5、根系活力（TTC法）

1）标准曲线的制作

取0.4％TTC溶液0.2ml放入10ml量瓶中，加少许Na2S2O4粉摇匀后立即产生红色的甲攒。再用乙酸乙酯定容至刻度，摇匀。然后分别取此液0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含甲攒25μg、50μg、100μg、150μg、200μg的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线。

2）称取根尖样品0.5g,放入小烧杯中,加入0.4%TTC溶液和磷酸缓冲液(pH7.0)各5mL,使根充分浸没在溶液内,在37℃下暗保温1h,此后立即加入1mol/L硫酸2mL,以停止反应。(与此同时做一空白实验,先加硫酸,再加根样品,37℃下暗保温后不加硫酸,其溶液浓度、操作步骤同上)

3）把根取出,用魂纸吸干水分,放入研钵中,加乙酯乙酯3-4m,充分研磨,以提出TTF。把红色提取液移入刻度试管,并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤2~3次,皆移入刻度试管,最后加乙酸乙酯使总量为10mL,用分光光度计在波长485nm下比色,以空白试验作参比测出吸光度,查标准曲线,即可求出TC还原量。

TTC还原量=从标准曲线查出的TC浓度*提取液总体积*稀释倍数

6、呼吸速率（比重呼吸计）

1）取10粒种子放于一个瓶子的反应室中，另一反应瓶中加等质量的水。

2）反应瓶放于恒温水浴中，保证反应瓶内容水器中的水平面在同一水平面。

3）观察反应瓶上升下降的高度。

r：细柱浮标的半径（cm）

V：反应瓶中气体容积（ml）

h：大气压的水柱高

7、还原糖

1）制定标准曲线

2）取1g种子加3ml研磨成匀浆，用30ml蒸馏水冲洗研体2-3次倒入三角瓶中，于50℃水浴0.5h，冷却后定容至100ml，混匀过滤，取滤液为还原糖提取液。

3）空白对照为管中加入1.0ml蒸馏水、DNS试剂2.0ml、蒸馏水9.0ml；另一只管中加入1.0ml样液、2.0mlDNS、9.0ml蒸馏水，沸水浴5min，冷却至室温。测A540。

4）还原糖含量=（还原糖浓度*100*10^-3）/1*100%

4. 参考文献

[1]屈成,杨漫,刘芬,等.不同植物生长调节剂对水稻种子萌发及幼苗生长的影响[j].种子,2018,37（11）:46-50.

[2]文珂,郭晓玉,谭娜娜,等.锰胁迫对野大豆种子萌发及幼苗生理生化特征的影响[j].种子,2018,37（3）:40-45.

[3]陈芸,阿则古丽·麦合木提,马刘峰.丁香酸和阿魏酸对大豆种子萌发及幼苗生长的影响[j].种子,2017,36（1）:108-111.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2022-1学期17-19周及2022-2022-2学期第1周-第3周（2022-12-23~2022-3-13），查阅资料和文献，准备开题报告，外文论文翻译；

（2）第4周-第8周（2022-3-16~4-17），浸种，培养实验材料，摸索实验方法；

（3）第9周-第12周（2022-4-20 ~2022-5-15），确定实验方法，确定酸雨及镧络合物的施用方法及浓度，测定萌发指标；