《毕业论文--镉对玉米活性氧代谢的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文--镉对玉米活性氧代谢的影响（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 本科毕业设计（论文）（2015届）题 目 镉对玉米活性氧代谢的影响 学 院 生命科学学院 专 业 科学教育 班 级 （2）班 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2015.3.31 台州学院生命科学学院本科毕业设计（论文）学生：指导老师：摘要：镉是当今世界主要的重金属污染物之一。本文采用盆栽实验，研究了不同土壤镉含量（2、5、25、50、100mgkg-1）对玉米活性氧代谢的影响，结果表明，超氧化歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GP）活性、丙二醛（MDA）含量随着镉处理浓度的增高均表现出先增强后减弱的趋势，而抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性则随着镉处理浓
2、度的升高逐渐减弱，抗坏血酸（ASA）含量随着镉处理浓度的升高逐渐增多。镉对植物有明显的毒害作用，植物可以通过调节体内抗氧化酶的活性和抗氧化剂的含量而影响活性氧的代谢，增强对重金属的抗性。关键词：镉； 玉米； 活性氧代谢Effects of cadmium on maize active oxygen metabolismUndergraduate student: Chengyuan WangAdvisor: Shisheng KeAbstrct：Cadmium is one of the worlds major heavy metal pollution. In this paper, p
3、ot experiment to study the effects of soil cadmium content (2, 5, 25, 50, 100mgkg-1) on maize active oxygen metabolism, the results showed that the activities of SOD, CAT, GP and MDA content with increasing Cd concentrations exhibit weakening trend after the first enhancement, the activities of APX
4、is waning, the content of ASA with the Cd concentration increased is gradually increasing. Cadmium of plants have significant poisoning effect, plants can be adjusted by the amount of antioxidant activity enzymes and antioxidants affect the metabolism of reactive oxygen, and enhance the resistant of
5、 heavy metals.Keywords：cadmium； maize； active oxygen metabolism目录1引言11.1镉污染的主要来源11.2活性氧代谢的概述11.3本研究的主要内容与目的12材料与方法22.1植物材料22.2实验方法22.2.1超氧化歧化酶（SOD）的测定722.2.2过氧化氢酶（CAT）的测定822.2.3抗坏血酸过氧化物酶（APX）的测定932.2.4谷胱甘肽过氧化物酶（GP）的测定1032.2.5抗坏血酸（ASA）的测定1142.2.6丙二醛（MDA）含量的测定1242.3实验数据处理方法53结果与分析53.1不同土壤镉含量影响下的超氧化歧化酶
6、（SOD）的变化53.2不同土壤镉含量影响下的过氧化氢酶（CAT）的变化53.3不同土壤镉含量影响下的抗坏血酸过氧化物酶（APX）的变化63.4不同土壤镉含量影响下的谷胱甘肽过氧化物酶（GP）的变化73.5不同土壤镉含量影响下的抗坏血酸（ASA）的变化73.6不同土壤镉含量影响下的丙二醛（MDA）含量的变化84讨论94.1超氧化歧化酶（SOD）的变化94.2过氧化氢酶（CAT）的变化94.3抗坏血酸过氧化物酶（APX）的变化104.4谷胱甘肽过氧化物酶（GP）的变化104.5抗坏血酸（ASA）的变化104.6丙二醛（MDA）含量的变化105 结论11参考文献12致谢14I1 引言随着现代科技水
7、平的进步以及工业技术的发展，环境污染问题，尤其是土壤中重金属污染越来越严重，也受到越来越多的人的关注。因为人类在日常生活中长期的频繁活动导致了土壤中的微量的重金属元素高出了背景值，造成了土壤重金属污染。镉是人体的非必须元素，也是最常见的土壤重金属污染之一，在自然界中往往以化合态存在，一般而言含量很低，不会影响人身体的健康。当环境受到镉污染时，植物中积累的镉还可通过食物链进入人体, 给人类健康带来潜在危害1。镉具备很强的生物毒性, 进入人体后不但不易被排出而且经过长时间累积会达到毒害水平,它在人体内的半衰期约为2030年2。近几年来国内外已有不少关于镉对水稻、小麦等农作物的萌发和生理生化的影响的
8、报道3-4。1.1 镉污染的主要来源镉是炼锌行业的副产物，其主要的用途在于电池、染料和塑胶稳定剂方面，和其他重金属相比更容易被农作物所吸附。污染源是由于铅锌矿、用镉化合物、电镀等作原料而排出污染的工厂。镉含量偏高的植物大多生长在镉污染严重的地区，镉污染的植物主要是通过“三废”引起的5。空气中镉污染的主要来源是工业废气。化肥和农药的大量使用，会导致土壤中镉含量偏高，调查显示广州市施用磷肥、石灰中镉含量为 23 mgkg-16。1.2 活性氧代谢的概述活性氧代谢是指细胞代谢的产物活性氧类物质被超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及维生素E等细胞内外抗氧化剂清除的过程。当植物体内镉含量超标
9、时，植物体内SOD、GP、CAT活性会受到抑制，从而导致活性氧类物质不能及时被清除，即植物体的活性氧代谢受到影响。1.3 本研究的主要内容与目的镉是植物非必要元素，但镉易被植物吸收，通过土壤-作物系统进入食物链严重威胁人类健康。镉在植物体内积累一定程度后，会在一定程度上破坏植物细胞，干扰植物的生理过程，使植物的活性氧代谢功能下降。因此本实验通过土培试验探讨了土壤中不同镉含量对玉米活性氧代谢的影响。且有研究表明土壤中的含有的重金属元素可被玉米吸收到它的茎和叶中，对玉米的生长造成毒害作用。因此，重金属元素对玉米活性氧代谢可能出现较大影响，本文通过对不同浓度的镉污染的玉米（Zea mays L.）的
10、丙二醛（MDA）含量、超氧化歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GP）活性、抗坏血酸（ASA）含量的测定，说明镉对玉米活性氧代谢的影响。2 材料与方法2.1 植物材料与处理取沙子与菜园土按照1:3混合，风干后装盆，每盆3.0kg，用CdCl2处理5组泥土，使得浓度分别为2、5、25、50、100 mgkg-1，以不作处理的泥土为对照组，每组设置三个重复，每组泥土中和入相同的复合肥（0.1gkg-1尿素，0.2gkg-1KH2PO4）。精心挑选10粒大小形状和饱满程度相同的种子，用自来水和蒸馏水冲洗玉米种子数次，彻底清洗干净。将洗
11、净的玉米种子种入泥土后，每天给每组浇300mL水，每隔一个月施一次肥（0.1gkg-1尿素，0.2gkg-1KH2PO4）。三个月后，取玉米叶片测量以下各项指标。2.2 实验方法2.2.1 酶活性测定取2.0 g叶片，以50 mmolL-1 pH7.8的PBS配制，含有1 mmolL-1 EDTA-Na2、质量浓度为0.3% Triton X-100和质量浓度为2%聚乙烯吡咯烷（PVP）的酶提取液，加入上述5倍于样品量的酶提取液，于冰浴中研磨后以纱布过滤，经410500 g离心20 min，上清液则为粗酶提取液。2.2.1.1. 超氧化歧化酶（SOD）活性的测定7 用50mmolL-1 PBS
12、（pH7.8）配制0.1mmolL-1 EDTA，用前配制、避光保存； 用50mmolL-1 PBS（pH7.8）配制2.25mmolL-1 NBT，用前配制、避光保存； 用50mmolL-1 PBS（pH7.8）配制60molL-1核黄素，用前配制、避光保存； 在54mL 14.5mmolL-1 dlMet中分别加入上述所配制的EDTA，NBT，核黄素溶液各2mL（各试剂均平衡为30），混均，此为反应混合液； 在盛有3mL反应混合液的试管中，加入上述0.1 mL粗酶液，混匀后放在透明试管架上，准确照光10min； 迅速测定560nm下的OD值，以不加酶液的照光管为对照，重复测定三次； 计算反
13、应被抑制的百分比。以能抑制反应50%的酶量定义为一个SOD酶活性单位。2.2.1.2. 过氧化氢酶（CAT）活性的测定8 配制含0.1%H2O2的50mmolL-1 pH7.2磷酸钾缓冲液； 取平衡为30的3mL磷酸钾缓冲液于石英比色杯中，加入0.05 mL粗酶液迅速颠倒23次混匀； 立即测定 0、30、60、90、120、150、180 s 时OD240值，重复测定三次； 以每秒钟使吸光值减小10-5的酶量定义为一个酶活性单位（U）。2.2.1.3. 抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定9 配制含有0.1mmolL-1 浓度的EDTA-Na2、0.5 mmolL-1 浓度的AsA以及0.1
14、 mmolL-1 浓度的H2O2的50mmolL-1 K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液(pH 7.0)； 在玻璃比色皿中加入2.8mL K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液，再加入0.1 mL刚制备的粗酶液； 在比色皿中加入0.1 mL 3 mmolL-1H2O2，立即在25下测定1060s内的OD290值变化，重复测定五次； 计算单位时间内AsA减少量及酶活性，以每秒钟使吸光值减小10-4的酶量定义为一个酶活性单位（U）。2.2.1.4. 谷胱甘肽过氧化物酶（GP）活性的测定10 配制含2.5 mmolL-1NaN3，0.2 mmolL-1 EDTA-Na2，0.2 molL-1 Na2HPO4和0.2mol/L NaH2PO4的迭氮钠-磷酸缓冲液（pH7.0）； 提前1-2天配制含1.67%HPO3，0.05%EDTA-Na2，2.8%NaCl的偏磷酸沉淀液； 当日配制0.32 molL-1 Na2HPO4、1.0 mmolL-1 GSH溶液、1.5 mmolL-1 H2O2； 用20mg DTNB加1%柠檬酸三钠50ml溶解来配制DTNB显色液（冰箱中可保存一月）； GSH标准液的配制参照下表1；表1 GSH标准液的配制Table 1 formulation GSH standard
