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1、2011 年度本科生毕业论文（设计）Pb 胁迫下小桐子体内的 6 种 元素含量研究院 系： 生命科学与技术学院 专 业： 生物技术 年 级： 2007 学生姓名： 学 号： 200702050645 导师及职称： （实验师） 2011 年 6 月2011 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Study on six kinds of elements contents in Jatropha Curcas under Lead stressDepartment:College of Life Scien
2、ce and technology Major:Biotechnology Grade:2007 Students Name:Yuan Jinchun Student No.:200702050645 Tutor:Lab Technician Li HeJune, 2011摘 要本试验采用不同浓度的 Pb2+浇施小桐子幼苗，利用火焰原子吸收分光光度法对小桐子各部位中的 Mn、Ca、Mg、Cu、Pb 、Zn 六种元素的含量进行测定，研究 Pb 胁迫下小桐子各部位对 6 种元素的吸收特点及各元素之间的关系，结果表明小桐子经 Pb 胁迫后：根、茎、叶、叶柄四个部位对 Pb 的吸收量都随着Pb 胁迫浓
3、度的升高而增大，各部位在同等浓度条件下对 Pb 吸收量存在明显差异，其吸收量表现为叶片根叶柄茎；Cu 在对照组植株体内各部位的含量分布关系为叶片根叶柄茎，而处理组分布关系表现为根叶柄叶片茎；处理组与对照组相比，各部位对 Ca、Mg、Mn 的吸收都有所增加。试验证明小桐子能够累积 Cu 离子、Pb 离子，对 Pb 有一定的耐受性，同时还证明了 Pb 的胁迫能提高小桐子对 Ca、Mg、Mn 的吸收。关键词关键词：小桐子；火焰原子吸收分光光度法；Pb2+胁迫；吸收特点ABSTRACTIn Pb2+stress,the study researched the reLationship Jatroph
4、a Curcas and six elements (Mn,Mg,Ca,Cu,Pb and Zn) and the traits of six elements absorption with FAAS method determining the content of six elements in Jatropha Curcas bodies.The results showed that after Jatropha stress by Pb:roots, stems,Leaves and petiole of four parts of the absorption of Pb wit
5、h the Pb stress concentrations are increasing,and the site conditions at the same concentration of apparent absorption of Pb differences,the absorption performance of Leafrootpetiolestem;Cu in the control group plants of various parts of the relationship of content of leafrootpetiolestem,the distrib
6、ution between the treatment groups showed rootpetioleleafstem;rootpetioleleafstem;treatment group compared with the control group,each part of the Ca,Mg,Mn absorption has increased.The experiment reveaLed that not only Jatropha Curcas couLd accuLumate ions of Copper and PLumbum, it had some toleranc
7、e,but aLso demonstrated Pb couLd improve the absorption of calcium,Mg and Mn.Key words: Jatropha Curcas;The fLame atom absorbs and divides all Luminosity Law; Pb2+ stress; Absorb the characteristic目 录1.前言.12.材料与方法.22.1 材料22.2 实验仪器22.2.1 主要试剂.22.3 培养方法22.3.1 培养液及培养基质.22.3.2 种子处理及萌发实验.22.3.3 幼苗的前期培养.3
8、2.3.4 Pb 金属胁迫培养32.4 测定方法32.4.1 仪器工作条件参数.32.4.2 样品溶液制备.32.4.3 校准曲线绘制.32.4.4 样品测定.43.结果与分析.43.1 Pb 胁迫下 Pb 在小桐子各部位的含量分布 53.2 Pb 胁迫下 Cu 在小桐子各部位的含量分布53.3 Pb 胁迫下 Ca 在小桐子各部位的含量分布53.4 Pb 胁迫下 Mn 在小桐子各部位的含量分布.63.5 Pb 胁迫下 Mg 在小桐子各部位的含量分布.63.6 Pb 胁迫下 Zn 在小桐子各部位的含量分布74.讨论.75.结论.9参考文献10致 谢121.前言目前，我国生态环境受重金属污染的情况
9、十分严重。据我国农业部的调查结果显示，我国污水灌区面积约140万公顷，遭受重金属污染的土壤面积占污染总面积的64.8%。污染土壤的重金属主要有Hg、Cd、Pb、Cr、Ag，其中Pb的污染是比较严重与突出的。Pb污染最先的受害者是植物，Pb对植物根系生长的影响是显著的，Pb能减少根细胞的有丝分裂速度，这也是造成植物生长缓慢的原因。Pb毒害植物主要的中毒症状为根量减少，根冠膨大变黑、腐烂,植物地上部分生物量随后下降，叶片失绿明显，严重时逐渐枯萎, 植株死亡1。小桐子（Jatropha curcas L） ，别名，麻风树，膏桐，臭油桐，是大戟科麻风树属植物。它是一种抗旱耐瘠的多用途速生树种,是生产生
10、物能源、生物农药、生物医药、生物饲料的主要原料。国内外的研究表明小桐子种子含油量很高，除榨取能源油外,其油渣、油饼可作农药、饲料或肥料等；全株有毒，茎、叶、树皮均有丰富的白色乳汁，小桐子具有显著的抗肿瘤、抗病毒、抗AIDS和真菌活性，及抗微生物、利什曼原虫、寄生虫等效应，可用于杀灭钉螺，防治血吸虫病、糖尿病、终止妊娠等2,3。此外,它还是保水固土、防止沙化、增殖有机土质、建造防护林的优良造林材料，对改善生态环境和恢复植被有重要作用是一种经济价值很高的能源植物，且它的籽粒含油率高，是制造生物柴油的良好材料。目前对小桐子的研究主要集中在如何提高其抗旱率及生物柴油的开发利用方面，对小桐子幼苗在重金属
11、胁迫下对元素的吸收以及小桐子体内元素的相互关系鲜有报道，仅见吴双桃等通过盆栽试验，测定商陆各部位富集浓度的指标，表明商陆的根、茎、叶三部分对镉的富集浓度都随着土壤中镉浓度的升高而增大，趋势一致。但是，富集浓度的大小存在很大的差异，在同一处理水平相比，其富集浓度大小表现为叶茎根，说明叶和茎是商陆富集镉的主要部位，根虽然是镉的吸收部位，但根将吸收的镉转运到了地上的茎叶部分4-5。本文利用 Pb 胁迫小桐子幼苗，并对小桐子的不同部位 6 种元素的含量进行测定，分析小桐子在胁迫条件下对元素的吸收特点和这几种元素在小桐子幼苗体内的相互关系，为小桐子种植的施肥、利用小桐子改善重金属污染，高效利用污染土壤和
12、提高矿区经济价值做理论参考。2.材料与方法2.1 材料小桐子种子：从江苏沐阳种子发展公司购买得到。实验所用材料：人工模拟 Pb 胁迫小桐子幼苗，然后取其根、茎、叶、叶柄四个部位作为实验材料。2.2 实验仪器TA-S2990 型原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；Ca、Mg、Zn、Cu、Mn、Pb 空心阴极灯，威格拉斯仪器(北京) 有限公司；PL202-S 型电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；电炉；TM-0610P陶瓷纤维马福炉，北京盈安美诚科学仪器有限公司制造；DFT-150 手提式高速万能粉碎机，温岭市林大机械有限公司制造；DHG9246A 型电热恒温鼓风干燥箱，上
13、海精宏实验设备有限公司。2.2.1 主要试剂Ca、Mg、Zn、Cu、Mn、Pb 标准储备液(1000Mg/L , 国家标准物质研究中心) 浓硝酸，实验用水为超纯水。2.3 培养方法2.3.1 培养液及培养基质完全培养液采用霍格兰培养液6。配制方法如下：四水硝酸钙 （Ca(NO3)24H2O）945mg/L，硝酸钾（KNO3）506mg/L，硝酸铵(NH4NO3)80mg/L，磷酸二氢钾（KH2PO4）136mg/L，硫酸镁（MgSO47H2O） ，493mg/L，铁盐溶液 2.5mL，微量元素液5mL，pH=6.0。铁盐溶液：七水硫酸亚铁 （FeSO47H2O）2.78g，乙二胺四乙酸二钠（C
14、10H14N2Na2O82H2O） 3.73g，蒸馏水 500mL，pH=5.5。微量元素液：碘化钾（KI）0.83mg/L，硼酸（H3BO3）6.2mg/L，硫酸锰（MnSO4）22.3mg/L，硫酸锌（ZnSO47H2O）8.6mg/L，钼酸钠（Na2MoO4）0.25mg/L，硫酸铜（CuSO4）0.025mg/L，氯化钴（CoCL26H2O）0.025mg/L。Pb 培养液的配制：利用硝酸铅配制成 Pb 离子浓度分别为 100（mg/L） 、200（mg/L） 、300（mg/L） 、500（mg/L） 、800（mg/L）的溶液作为 Pb 培养液。2.3.2 种子处理及萌发实验挑选饱
15、满无异样的种子，将其轻轻破壳，浸泡 8 小时，晾干。之后种植到基质为（草炭：珍珠岩=3:2）的育苗盘中待萌发。之后每天浇水，三天后第一株种子萌芽，两周后全部萌芽。2.3.3 幼苗的前期培养挑选长势相似的小桐子幼苗，移植到培养袋中。培养基质为黄土：（草炭：珍珠岩=3:2）=1：1（按体积比） 。对所有幼苗进行完全培养液浇灌，每株20mL。四天后再次进行浇灌培养。对幼苗进行泼浇多菌灵，进行灭除菌害，液体为 1:1000。2.3.4 Pb金属胁迫培养待小桐子幼苗生长稳定后，挑选长势相似的幼苗进行分组的Pb 胁迫培养，共设 6 个组,(0mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L、500
16、mg/L、800mg/L)将挑选出来的小桐子幼苗平均分为六组，每组十株，之后进行重金属的胁迫培养，重复3 组试验。60 天后实验结束并取实验材料。2.4 测定方法2.4.1 仪器工作条件参数表表1 仪器工作条件参数仪器工作条件参数元素波长(nm)灯电流(mA )燃气流量(ML/min)Mg283. 34.01500Zn213. 96.01500Cu324. 84.02000Mn285. 24.02000Ca422.73.01700Pb283.36.015002.4.2 样品溶液制备实验材料用蒸馏水冲洗3次,然后用超纯水洗涤3 次，晾干放入烘箱80烘干，粉碎，干燥至恒重。准确称取0.50000.6000g，置于25mL小坩埚内，用电炉
