镉胁迫下NO调控荷花抗氧化系统的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

（1）研究荷花等水生植物对重金属的耐性机制是利用植物修复污染水体的基础随着城市化与现代化的工业进程，由于矿质资源的不合理的开采、废气废水的随意排放、生活垃圾金属废弃物等大量污染，导致全世界内水体污染特别是重金属污染日益严重，其中，镉（cd）作为一项重要的重金属污染来源，产生的污染尤为严重。

水体中的cd极易被植物吸收积累，影响植物的生长发育，同时cd也能够污染食物链,对人体造成伤害[1]。

因此，水体重金属污染修复日益受到全世界科学家的关注。

2. 研究的基本内容和问题

1. 项目研究目标、内容和拟解决的关键问题 研究目标: 本项目拟通过形态学、生理生化手段探查镉胁迫下no调控荷花抗氧化系统进而增强其重金属耐性的机理，重点探索明确镉胁迫下no在调控荷花抗氧化系统中的作用。

研究内容:（1）验证no参与调控荷花对重金属镉的响应利用重金属镉与no供体snp、no清除剂cptio、no合酶（nos）抑制剂l-nna、硝酸还原酶（nr）抑制剂乌酸钠的单独或组合处理，研究荷花根长、鲜重、苗高的形态变化，以及荷花各器官中no含量的变化，明确no的来源及no调控荷花对镉的响应；（2） 验证镉胁迫下，no参与调控荷花抗氧化系统利用重金属镉与no供体snp、no清除剂cptio、no合酶（nos）抑制剂l-nna、硝酸还原酶（nr）抑制剂乌酸钠的单独或组合处理，研究荷花各器官中活性氧含量、抗氧化酶活性、以及抗氧化剂含量的变化，明确no在调控镉胁迫下荷花抗氧化系统中的作用；拟解决的关键科学问题：no在调控抗氧化系统进而增强植物重金属耐性中起重要作用，荷花重金属胁迫下抗氧化系统的激素调控机制研究仍属空白。

本课题拟解决的关键科学问题是：明确镉胁迫下no在调控抗氧化系统中的作用，鉴定参与调控荷花镉胁迫下抗氧化系统的关键因子。

3. 研究的方法与方案

拟采取的研究方法：本试验主要采用：形态观测法（采用形态观测法观测各处理下荷花幼苗的形态变化）、植物生理生化法（采用化学试验等方法对荷花幼苗各处理下不同器官的cd含量、活性氧含量、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量等进行测定）等试验方法技术路线：荷花幼苗→镉从no供体snp,no清除剂ptio,no含酶抑制剂l-nna等单独或组合处理→观测幼苗形态变化，测定mda,抗氧化酶sod,pod,cat,apx,gr活性，抗氧化剂asa,gsh含量→解析no参与调控荷花耐cd的机理实验方案：（1）试验材料：以荷花红莲（n. nucifera honglian）幼苗为试验材料。

参照vajpayee 等（chemosphere, 1999, 39: 2159-2169）的方法用5% hoagland溶液对荷花幼苗进行培养，待幼苗长出不定根后（约2周左右），选取长势、大小、重量基本一致的幼苗进行试验处理。

（2）化学处理：试验中所有试剂的处理浓度均为通过浓度梯度试验得出的使用效果最佳的浓度。

4. 研究创新点

涉及抗氧化系统的激素调控网络对增强植物重金属耐性非常重要，但相关研究在荷花等水生植物仍属空白。

本项目以荷花为研究材料，研究NO在调节抗氧化系统进而增强荷花重金属耐性中的重要作用，预期成果有助于丰富和完善荷花耐镉性的机理，同时也为将荷花应用于镉污染水体的植物修复提供科学依据，并希冀对其他水生植物相关研究提供借鉴。

5. 研究计划与进展

研究计划2017年3月-4月充分查阅文献，制定试验方案。

2017年4月-6 月 培育荷花幼苗。

2017年8月-12月在荷花幼苗期在镉污染环境中用供体snp处理、ＮＯ清ptio、nos抑制剂Ｌ－ＮＮＡ、ＮＲ抑制剂单独或组合处理。