1. 研究目的与意义
生物入侵被誉为世界上三大生态灾难之一,近年来外来植物入侵事件成为各学术界、政府以及社会人士的关注热点。1958年至今已有数百种入侵植物进入我国,通过与本地物种竞争营养、水分、生存空间,破坏了生态系统的结构与功能,导致生物多样性丧失、生态环境破坏,同时也严重影响了本地农业的发展。以江苏省为例,空心莲子草(俗称水花生)、凤眼莲(俗称水葫芦)、胜红蓟是极具代表性的入侵植物,由于其生长迅速、环境适应力和繁殖能力强,严重影响了农作物的生长,使农作物减产。外来植物入侵的方法是多样的,其中化感作用在植物入侵过程中起着重要的作用。通过文献查阅得出空心莲子草、凤眼莲、胜红蓟等通过释放的化学物质对周围植物有不同程度的化感作用。李洁表明空心莲子草具有较强的化感作用,其水溶性化感物质通过改变植物细胞的膜透性和功能影响植物体的光合作用、抑制细胞有丝分裂、干扰dna损伤的正常修复,进而影响植物种子萌发和幼苗生长。吴亚娟、何兴金通过蚕豆根尖微核技术发现胜红蓟水浸提液使得蚕豆根尖细胞有丝分裂指数下降,微核率升高以及染色体畸变。周新伟、沈明星等采用培养皿滤纸法研究表明水葫芦水浸提液以及压榨液对番茄种子存在一定的负向化感作用,对番茄、黄瓜、白菜种子苗高有极显著的促进作用。
蚕豆根尖微核技术作为化感作用研究方法之一,自建立以来,以其材料易得、操作简单、技术易掌握等优点成为目前研究和运用较多的检测环境“致癌、致畸、致突变”物质的植物细胞检测体系,广泛用于对水源、土壤、大气等环境中化学有毒物质和环境污染物的致突变性检测。
本课题将利用蚕豆根尖细胞微核技术检测三种苏州常见代表性入侵植物浸提液中化感物质对蚕豆根尖细胞的遗传毒理效应,对以上文献获得的实验结果进行验证,并探索蚕豆根尖微核技术在化感作用生物测定上的应用,为引进外来物种风险评估和物种化感作用潜力评估提出一种新的思路和方法,为入侵植物治理提供有力的基础性论据。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
1、几种江苏常见入侵植物种类的选择确定;
2、不同种类的入侵植物对蚕豆细胞遗传毒性的影响情况;
3. 研究的方法与步骤
研究方法 采用蚕豆根尖细胞微核监测技术,分别探讨空心莲子草、凤眼莲、胜红蓟这三种入侵植物浸提液对蚕豆根尖细胞微核率的影响,分析得出入侵植物化感作用相应实验数据。
步骤 分为预实验与正式实验。预实验按照蚕豆的浸种与催芽,染毒,固定根尖细胞,染色,制片,镜检等步骤,了解入侵植物浸提液的对蚕豆细胞染毒剂量范围,确定剂量-效应关系最适浓度范围,确保正式实验时不会出现过高浓度的浸提液对蚕豆根尖细胞产生致死效应。通过预实验确定的最适入侵植物浸提液范围进行正式实验。
4. 参考文献
[1] 曾任森. 化感作用研究中的生物测定方法综述[j]. 应用生态学报, 1999 ,10 (1):123-126.
[2] 王映雪.微核技术在环境检测中的应用概况[j].云南财经学院学报, 2004, 15:55-56..
[3] 杜凤移,于树华,马丹炜, 三叶鬼针草对蚕豆根尖遗传毒性的研究[j].生态环境,2007,16(3):944-947
5. 计划与进度安排
2022年11月18日---2022年1月20日:确定论文选题:运用蚕豆微核技术研究几种入侵植物化感作用,了解相关知识。
2022年1月21日---2022年2月28日:接受任务书,与指导教师见面,就课题确定开题报告的重点和注意点,查阅相关文献。
第2-3周(2022年2月29日---2022年4月1日):综合相关文献资料,撰写开题报告。
