1. 研究目的与意义
农田土壤重金属污染现已成为危害最大的污染问题之一,当土壤中重金属含量达到一定的阈值,就会影响到农作物的生长及作物各部位重金属的蓄积量继而通过食物链危害到人体健康。
针对芦蒿目前已成为冬春食用的半栽培蔬菜,探索重金属Cd不同污染水平下芦蒿生长及抗氧化酶系统活性的变化有利于证明芦蒿食用安全是否具有阶段性特征,同时也为芦蒿作为土壤或水体重金属Cd修复的植物提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
杨居荣等提出作物对cd的耐受性具有明显的种间差异,sod、cat、pod是一些作物抗cd胁迫的物质基础之一。在cd胁迫下,耐性作物体内的sod活性未受明显影响或活性略增强,它们可以保持作物体内清除自由基的正常功能,从而使作物呈现出较强的耐受性;cat活性的维持和增高与某些作物耐受cd有关;pod是一种含fe的金属蛋白质,作物受到cd胁迫时pod活性的变化无明显规律。
任安芝等人研究了青菜幼苗体内sod、pod、cat3种酶的活性对重金属pb2 、cd2 和cr6 的反应特点。随着重金属浓度的增加,sod活性先上升后下降。cat活性对重金属浓度的反应曲线普遍呈下降趋势,但cat活性对cd2 浓度增加最为敏感,对cr6 浓度增加的反应最不敏感;pod活性只在pb2 作用下表现为逐渐增加,而在cd2 和cr6 作用下则都表现为先上升后下降。
roger d reeves等人在湘潭锰矿进行野外调查的基础上,结合营养液培养试验,以商陆为材料,研究超积累植物对锰的耐性和累积。生长在尾矿废弃地上的先锋植物商陆、空心莲子草、蕨等9种植物的地上部分的锰含量差异很大,商陆是唯一的能够超积累锰的植物。实验表明,当锰浓度小于5.000mmol/l时,商陆生长基本正常;当用大于8.000mmol/l的锰处理28d时,商陆老叶出现枯斑,逐渐变大,但新叶不断萌发,仅仅生长变弱;但是当15.000mmol/l浓度的锰处理17d时,商陆出现明显中毒症状,逐渐枯萎。在锰尾矿废弃地调查采样发现,商陆适应性强,生物量较大,不仅对土壤中过量的锰有极强的忍耐能力,而且能超量积累锰野外条件下,对锰污染环境实施植物修复具有很大的应用前景。
3. 研究的基本内容与计划
研究主要内容:
(1)对供试土壤进行预处理,购买芦蒿幼苗进行温室盆栽实验;
(2)分析不同cd污染水平下芦蒿干物重的时间变化规律;
4. 研究创新点
目前国内外对镉胁迫对芦蒿生长和抗氧化酶系统影响研究不多,本次研究以冬春经常食用的半栽培蔬菜芦蒿为研究对象,研究重金属Cd胁迫对芦蒿生长及抗氧化酶系统活性的影响,为证明芦蒿食用的安全性是否具有阶段性特征提供一定的理论依据。
