镧络合物对酸雨胁迫下黄瓜生理指标的影响开题报告

 2022-05-14 07:05

1. 研究目的与意义

背景:镧是最为广泛应用的稀土元素。它具有提高作物抗逆性、增强作物抵御逆境伤害的生物学作用,但过量使用可能引发植物的氧化胁迫和土壤酸化等副效应。所以,在农业生产中,镧剂量的选择尤其重要。

稀土元素是一种新型的生长调节剂,稀土镧能改善植物的抗逆能力,调节植物体内钙代谢,提高细胞膜的保护功能等,使种子在吸涨和萌发初期的吸水量和细胞质膜透性增加,提高了细胞的吸氧能力。

酸雨能加速土壤矿物质营养元素的流失,改变土壤结构,导致土壤贫瘠化。酸雨已经成为全球性的污染源之一,给陆地生态系统及农作物生长带来了很多的负面影响。我国许多城市和地区普遍出现酸雨现象,苏州是江苏酸雨发生频次和程度最严重的地区。酸雨对植物的危害表现在直接影响和间接影响.直接影响是直接作用于植物全身; 间接影响体现在土壤酸化后结构、营养成分、通气等的劣化。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究内容和预期目标

研究内容:①镧络合物的本质;②酸雨的危害;③黄瓜所受的影响;④摸索和熟悉实验方法,确定的镧络合物浓度、施用方法;确定酸雨的pH及施用方法。⑤学会使用仪器,配制和标定有关试剂,培养好实验材料,配置完全培养液,浸种、培养实验材料。⑥测定生理指标(硝酸还原酶含量、超氧化物歧化酶含量、过氧化物酶含量、过氧化氢酶含量、丙二醛含量、脯氨酸含量)。

预期目标:①理解镧络合物和酸雨;②研究酸雨对幼苗期黄瓜的影响及验证镧络合物的抗逆效果,为研究酸雨的危害提供丰富的基础数据;③稀土元素镧对酸雨胁迫下的黄瓜有一定的防护作用;④测定出黄瓜的生理指标;⑤为进一步在苏州地区推广使用镧络合物减轻酸雨危害和发现一种减轻酸雨危害新型合成物打下基础。

3. 研究的方法与步骤

研究方法、步骤:

模拟酸雨的配置: 根据苏州地区酸沉降水平,模拟配置酸雨,试验设pH=2.0,酸雨的化学组成,与目前苏州地区酸雨组成相近。

实验设3种处理,分别为对照、酸雨、镧 酸雨(镧为20mg/L),各处理重复3次。喷施稀土24h后进行酸雨胁迫,按硫酸:硝酸体积比4.8:1配制模拟酸雨,pH为2.0,喷施于黄瓜叶片上。酸雨处理结束24h后进行测定,胁迫1、3、5d后取黄瓜叶片测定各项指标。

硝酸还原酶使用活体法;超氧化物歧化酶使用邻苯二酚自氧化法;过氧化物酶使用比色法;过氧化氢酶使用紫外法;丙二醛含量测定使用MDA测定方法;脯氨酸含量测定使用水溶浸提法。

硝酸还原酶(NR):活体法测定,NR是植物氮素代谢作用中的关键性酶,与植物吸收和利用氮肥有关。它作用于三价硝酸根使之还原成二价硝酸根;产生的二价硝酸根可以从组织内渗透到外界溶液中,并累积在溶液中,测定反应液中二价硝酸根含量的增加,即表现该酶活性大小。二价硝酸根含量的测定用磺胺[对氨基苯磺酸胺(sulfanil-amide)]比色法。在酸性溶液中磺胺与二价硝酸根形成重氮盐,再与α-萘胺偶联形成紫红色的偶氮染料。反应液的酸度大,则增加重氮化作用的速度,但降低偶联作用的速度,颜色比较稳定。增加温度可以增加反应速度,但降低重氮化盐的稳定度,所以反应需要在相同条件下进行。这种方法非常灵敏,能测定每毫升含0.5μg的NANO2。活体法是直接用鲜活的组织进行测定,不破坏细胞原有的酶反应系统,NADH可由代谢反应不断生成,无须外加。活体法简便、快速,不需要贵重仪器设备及低温条件,但重复性欠佳,应做一定量的重复。

超氧化物歧化酶活性(SOD):0.1mol/L Tris-HCl缓冲液(pH8.2,内含 2mmol/L EDTA);0.2mol/L Tris(内含 4mmol/L EDTA)100ml与0.2mol/L HCl44.76ml混合,加双蒸水至 200ml,调 pH8.2±0.01;邻苯三酚(45mmol/L):以 10mmol/LHCl 配制成 6mmol/L溶液,存放于冰箱备用; 在试管中按表加入缓冲液和双蒸水,于25℃恒温20min后加入25℃预热过的邻苯三酚(对照管用10mmol/L盐酸代替),迅速摇匀,立即倾入比色杯中,在波长 325nm 处每 30s 测定一次吸光值 A0

试剂

0.1mol/L Tris-Hcl

双蒸水

10mol/L Hcl

邻苯三酚

总体积/ml

对照管

4.5

4.2

0.3

/

9.0

样品管

4.5

4.2

/

0.3

9.0

最终浓度(mmol/L)

50

/

/

2

/

SOD 活性测定法按上述表操作,加入邻苯三酚前,先加入一定量 SOD,并减少同体积双蒸水,其它操作均与上述相同,所测吸光度为

过氧化物酶(POD)含量:比色法测定,POD广泛分布于植物的各个器官中。在有过氧化氢存在下,POD能使愈创木酚氧化,生成茶褐色物质,可用分光光度计测量生成物的含量。用KH2PO4提取粗酶液,离心取上清。于分光光度计470nm波长测量OD值,每隔1min读数一次。以每分钟OD变化值表示酶活性大小,即以△OD470/minmg蛋白质(或鲜重g)表示。

过氧化氢酶的含量:酶液提取:是取新鲜植物组织0.5g置研钵中,加入2~3ml4℃下预冷的pH7.0磷酸缓冲液和少量石英砂研磨成匀浆后,转入25ml容量瓶中,并用缓冲液冲洗研钵数次,合并冲洗液,并定容到刻度。混合均匀将量瓶置5℃冰箱中静置10min,取上部澄清液在4000rpm下离心15min,上清液即为过氧化氢酶粗提液。5℃下保存备用。测定取10ml试管3支,其中2支为样品测定管,1支为空白管,按表顺序加入试剂。3.25℃预热后,逐管加入0.3ml 0.1mol/L的H2O2,每加完一管立即记时,并迅速倒入石英比色杯中,240nm下测定吸光度,每隔1min读数1次,共测4min,待3支管全部测定完后,按公式计算酶活性。以每克鲜样品1min内A240减少0.1的酶量为1个酶活单位(u)。过氧化氢酶活性(u/g/min)=Δ

丙二醛含量:硫代巴比妥酸法测定,丙二醛在酸性和高温条件,可以与硫代巴比妥酸(TBA)反应生成红棕色的三甲川(3,5,5—三甲基恶唑2,4-二酮),在532nm处有最大光吸收,在600nm处有最小光吸收该复合物的吸光系数为:155[mmol/( L.cm )],可按公式:A532-A600=155000×C×L算出MDA浓度进一步算出单位重量鲜组织中 MDA 含量(μmol/g)。式中,A532和A600分别表示532nm和600nm处的吸光度值。L为比色杯厚度(cm)

叶绿素含量:活体法测定,用叶绿素仪即可。

脯氨酸含量:磺基水杨酸对脯氨酸有特定反应,当用磺基水杨酸提取植物样品时,脯氨酸便游离于磺基水杨酸溶液中。然后用酸性茚三酮加热处理后,茚三酮与脯氨酸反应,生成稳定的红色化合物,再用甲苯处理,则色素全部转移至甲苯中,色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下测定吸光度,即可从标准曲线上查出脯氨酸的含量。

4. 参考文献

[1] [1]慕康国.镧对几种土传病原菌的抑菌作用机制及对植物抗病性的影响[D].中国农业大学,2003.

[2] [2]张杰,黄永杰,刘雪云.镧对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响[J].生态环境,2007,16(3):835-841.

[3] [3]田仲鹤,郭绍芬,李淑芹等.镧对金银花若干生理生化指标及叶绿体超微结构的影响[J].中国稀土学报,2016,34(04):469-476.

[4] [4]付斌.模拟酸雨胁迫下拟南芥蛋白质组学分析[D].厦门大学,2009.

[5] [5]任红玉,王亮,赵慧莉,等.稀土对东北大豆叶片脯氨酸含量的影响[J].中国稀土学报,2015,33(4):480-486.

[6] [6]黄晓华,陆天虹,周青,等.酸雨伤害植物机理与稀土调控研究[J].中国生态农业学报,2004,12(3):116-118.

[7] [7]严重玲,洪业汤.稀土元素对酸雨胁迫小麦抗氧化酶的生物学效应[J].科学通报,1998,43(20):2206-2209.

[8] [8]陆晓民,王兵,刘红.模拟酸雨下稀土元素铈对糯玉米幼苗生长的影响[J].核农学报,2010,24(1):114-117.

[9] [9]王建华,徐同.模拟酸雨对棉花子叶圆片膜保护酶活性和膜脂质过氧化作用的影响[J].生态学报,1993,13(3):228-234.

[10][10]于秋良,李忠芳,唐政,等.模拟酸雨胁迫条件下稀土元素对玉米植株的生物学效应[J].贺州学院学报,2015,31(3):151-156.

[11][11]严丹,葛玉晴,周青,等.模拟酸雨和稀土镧对大豆幼苗的复合影响[J].环境科学与技术,2012,35(3)43-46.

5. 计划与进度安排

合理安排实验进度:

(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;

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。