1. 研究目的与意义
通过研究,掌握不同品种杨树对重金属铅的抗性以及富集状况,为筛选适宜的杨树品种提供依据,也为土壤重金属铅污染的修复提供素材。
2. 国内外研究现状分析
据统计,中国受重金属污染的耕地面积近2,000万hm2,约占耕地总面积的1/50,。土壤重金属污染是由于人类活动将重金属带入土壤中,致使土壤重金属含量明显高于其自然背景值,并造成生态破坏和环境恶化的现象。重金属进入植物体内会对植物的各种生理机能和重要化学反应产生影响,破坏植物细胞的结构,影响其功能的实现。如原改换,欧庸彬等以金属镉的胁迫对三种杨树光化学生理和抗氧化系统的影响。利用杨树对镉的高富集能力以及对镉的极强抗性,进行试验。采用盆栽并在玻璃温室内控制培养,进行(1)叶绿素含量和叶绿素荧光参数测定,(2)可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸测定,(3)抗氧化酶的活性测定,得到(1)镉胁迫对光合色素和化学参数的影响,(2)镉胁迫对丙二醛及保护酶活性的影响,(3)镉胁迫对渗透调节物质含量的影响等重要数据。镉胁迫降低杨树的叶绿色含量和热耗散保护功能,破坏光化学保护系统,且抗氧化酶活性的变化显示出不同处理时间和浓度条件下杨树属不同树种及不同种群对镉的耐受能力差异较大。此项研究为在实验室和田间筛选耐镉杨树种和杨树种群的判断及对镉的响应机制提供了一定的理论依据。又如刘艳丽,吴凤霞等对杨树修复重金属污染土壤的研究,在修复重金属土壤上杨树有着易种植、生长速度快、适应性强、生长耐性强、生物量大等优势。因此你在北美洲,杨树已被广泛应用于修复重金属地、盐、有机溶剂和放射性物质所污染的土地。通过综合考虑重金属耐性、生物富集和运转能力,利用水培培养筛选重金属富集能力强的杨树树种/品种/无性系。对重金属在杨树体内的富集和分配特征以及重金属对杨树的影响探讨杨树金属解毒的管件基因。在利用转基因技术控制和联合微生物修复,从而提高杨树对重金属污染土壤修复能力的措施。在韦朝阳和陈同斌的重金属超富集植物及修复技术的研究进展中,超富集植物就是指有能力超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物,有一下两个主要因素:(1)植物地上部分的重金属达到一定的量;(2)植物地上部分的重金属含量应高于根部。在唐世荣对中国长江中下游安徽和湖北境内的铜矿区富铜植物海洲香薷、鸭跖草、酸模进行系统调查。调查结果虽未能现实这些植物特殊的超富集能力,但应进一步的开展这些植物在人工驯化干预条件下的富集试验,深入揭示这些植物作为超富集植物应用于植物的修复可行性。因此,应特别注意对野外发现的一些重金属耐性强、生长快、生物量大并有一定的重金属富集能力植物的筛选、引种培育和综合试验工作,不能仅仅局限于少数富集能力特别高,但往往生物量都很小的植物上
3. 研究的基本内容与计划
(1)不同品种杨树苗木在pb胁迫下的成活率和生长状况的调查研究;
(2)在重金属pb胁迫下,杨树苗木体内的重金属含量分析;
(3)筛选对重金属pb具有较高抗性和较高富集能力的杨树品种。
4. 研究创新点
本研究为植物修复技术及重金属超富集植物提供部分理论、数据支持,并且可筛选出适宜治理重金属Pb污染土地的杨树品种。
