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1、宿 州 学 院 2011届本科毕业论文设计 镉递进胁迫对豌豆幼苗生理特性的影响硒对胡萝卜发芽率以及苗期生长和生理生化指标的影响王 芳(化学与生命科学学院 08生物科学班)指导老师: 李红侠摘要：利用土培实验，以胡萝卜作为研究材料，研究了不同浓度硒对胡萝卜种子发芽率和硒对胡萝卜苗期生长和生理生化指标的影响。结果表明，（当硒离子浓度为 0.5 mg/L时胡萝卜种子的发芽率最大。同时，当硒浓度为0.5mg/L时，胡萝卜叶片的叶绿素含量、过氧化物酶含量、过氧化物歧化酶含量都都达到最大值，大于1.0 mg/L时各项指标均逐渐降低。）关键词 胡萝卜； 硒；超氧化物酶含量；叶绿色含量；过氧化物酶含量引言硒是
2、人类、动物必需的微量元素，硒缺乏会导致人群中出现大骨节病等症状，也会使动物出现白肌病等相关疾病。硒通过食物链的形式被人类、动物摄取，进而影响其健康状况。植物中的硒含量受其土壤中和外界对其施加的量有关，硒在植物体内的转化量也受到影响和制约。近年来,在植物领域中关于硒与生命有机体生长发育的关系研究逐步受到人们的关注,硒在油菜、烟草、马铃薯等方面的研究较多，而在胡萝卜方面的研究报道较少。本课题以胡萝卜作为试验材料，使用不用浓度的硒离子对胡萝卜幼苗进行培养。研究了胡萝卜的该实验以胡萝卜种子为材料研究不同硒浓度下对胡萝卜幼苗生长的影响，旨在探索适宜的硒浓度来更好的促进胡萝卜生长。主要研究不同浓度的硒对胡
3、萝卜幼苗的过氧化物歧化酶、过氧化物酶、叶绿素等生理生化指标的影响，以期为胡萝卜的适宜生长的硒浓度环境及将来开发富硒产品提供一定的理论依据。1材料和方法1.1 实验材料胡萝卜1.2 试验仪器设备与试剂1.2.1仪器设备：722-型分光光度计；离心机；分析天平；剪刀；研钵；等。1.2.2主要试剂：丙酮、石英砂；愈创木酚、30%过氧化氢；甲硫氨酸、EDTA、PBS、磷酸缓冲液、核黄素等。1.3 实验方法1.3.1胡萝卜种子的预处理及培养 从购买的胡萝卜种子中选取颗粒饱满、无损伤的种子用10%的过氧化氢消毒15分钟，用去离子水反复清洗4-5次后,将胡萝卜种子放入预先准备好的培养皿中培养，每个培养皿中放
4、入50粒饱满胡萝卜种子，贴好标签。培养皿中培养液的硒浓度分别为(0.0 、0.5、1.0、10、20、50、100) mg/L，共设七个处理，每种处理两个个重复，然后在室温下培养。1.3.2 胡萝卜种子发芽势和发芽率的计算发芽势（%）=%发芽率（%）=%1.3.3 胡萝卜幼苗生理指标测定1.3.3.1 叶绿素的提取和测定叶绿素含量测定4:用722型分光光度计，采用丙酮法提取叶片中的叶绿素进行测定 (1) 色素的提取 ：准确称取胡萝卜叶片0.5 g，剪碎于研钵中，加入5 mL80%丙酮，少于碳酸钙和石英砂研磨，充分碾碎后过滤并将滤液置于20 mL的量筒内，用80%丙酮定容至刻度线。（2）测定光密
5、度 ：将叶绿素提取液倒入厚度为1 cm的比色皿中，将波长分别调至663 nm，645 nm处，以80%丙酮调零，测定两波长处的光密度值。（3）按公式CT=Ca+Cb=8.02OD663+20.21OD5645计算出叶绿素含量1.3.3.2过氧化物酶活性的测定过氧化物酶活性的测定采用比色法过氧化物酶活性的测定：用722分光光度计，采用比色法测定过氧化物酶活性（1）粗酶液的提取 称取胡萝卜1.0g，加20mmol/LKH2PO4 5ml,于研钵中研磨成匀浆，以4000r/min离心15min,收集上清液保存在冷处，所得残渣再用5mlKH2PO4溶液提取一次，合并两次上清液。（2）酶活性的测定 取光
6、径1cm的比色杯2只，于一只中加入反应混合液3mlKH2PO4ml,作为校零对照，另一只中加入反应混合液3ml，上述酶液1ml（如活性过高可适当稀释），立即开启秒表计时，于分光光度计时，于分光光度计470nm波长下测OD值，每隔1min读数一次。以每分钟OD变化值表示酶活性大小，即以OD470/minmg蛋白质（或鲜重g）表示。1.3.3.3超氧化物歧化酶活性的测定超氧化物歧化酶活性测定采用比色法 （1）粗酶液提取 分别取经处理和正常组样品下的的胡萝卜叶片 2结果与分析2.1不同浓度的硒浓度对胡萝卜种子的发芽势、发芽率的影响表1 不同浓度的硒处理对胡萝卜种子发芽率和根长的影响Effect of
7、 on germination rate and root length of carrot处理发芽势发芽率根长CK20%70%1.25cmSe 0.530%76.67%1.22cmSe 1.023.33%70%1.56cmSe 1020%56.67%0.56cmSe 2043.33%16.67%0.35cmSe 5033.33%13.33%0.23cm注：根长为平均数从表1可以看出硒对胡萝卜种子的发芽势和发芽率有一定影响，当硒浓度为0.5 mgl-1时，胡萝卜种子的发芽率和发芽势最高。对照组的发芽率和发芽势比硒浓度为0.5mgl-1低，但是随着浓度的不断变大，胡萝卜种子的发芽率和发芽势不断下
8、降。其中根长的变化更为明显。因此，高浓度的硒浓度对胡萝卜种子是有严重的毒害和抑制作用的，在以后的生产实践中，我们要尽可能的在低浓度硒的环境中种植植物，为植物的生长提供一个有利的环境5 从表1还可以看出，当硒浓度为0.5 mgl-1时，对胡萝卜种子的发芽率发芽势及根长均影响不大，而且还有升高的趋势，这说明在低浓度时，对胡萝卜种子几乎没有毒害作用。但是当硒浓度较高时，硒浓度对胡萝卜有一定的抑制作用。而且随着硒浓度升高，抑制作用越强。2.2 胡萝卜幼苗生理指标的结果分析2.2.1 不同浓度的硒对胡萝卜叶片叶绿素含量的影响硒浓度00.51102050100叶绿素A8.09610.4189.0948.3
9、388.1977.5226.249叶绿素B 2.3953.0072.6412.5582.1421.8231.615总叶绿素含量10.49113.42511.73510.89610.3399.3457.864 图1不同浓度的硒对胡萝卜叶片叶绿素含量的影响叶绿素是植物代谢过程中进行光合作用、同化物质的基础。叶面喷施硒溶液能达到提高叶绿素含量的效果 由图可以看出，当硒浓度为0.5 mgl-1时，胡萝卜叶片叶绿素含量有所增加，随着硒浓度继续增加，胡萝卜叶片的叶绿素含量逐渐下降。当硒浓度达到20mgl-1时，胡萝卜叶片的叶绿素含量较没有对照组低，降低到只有10.339mg/L，随着硒浓度的继续升高，胡萝
10、卜叶片中的叶绿素继续下降。2.2.2 不同浓度的亚硒酸钠对胡萝卜过氧化物酶活性的影响图2不同浓度的镉离子浓度对豌豆中丙二醛含量的影响植物器官在重金属离子胁迫下，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛是膜脂过氧化的最终分解产物，从膜上产生的位置释放后，与蛋白质核酸反应修饰其特征：使纤维素分子间的矫健松弛，或抑制蛋白质的合成9。MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害10。镉离子胁迫对豌豆幼苗的影响从图2可以看出。随着镉离子浓度的增加，丙二醛含量逐渐增加。说明镉离子浓度过高不利于豌豆植株的生长。2.3.2超氧化物歧化酶的测定超氧化物歧化酶(suPeroXIde dIsMuTAse，简称SOD)是需氧生物中
11、普遍存在的一种含金属酶。它与过氧化物酶、过氧化氢酶等酶协同作用防御活性氧或其他过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害；超氧化物歧化酶可以催化氧自由基的歧化反应，生成过氧化氢，过氧化氢又可以被过氧化氢酶转化成无害的分子氧和水。结论1) 硒影响胡萝卜生长发育的作用规律 通过本实验的观察和一系列生理生化指标的测定，显示出硒能明显影响胡萝卜的生长发育。在胡萝卜土培栽培中，适量地叶面喷硒有下列诸方面的良好作用：适量浓度的硒溶液可以提高胡萝卜种子的发芽率，加快跟生长的速度，提高幼苗素质，促进苗期胡萝卜生长发育：在苗期，适量浓度的硒有利于参加胡萝卜生长的物质代谢，促进蛋白质合成和叶绿素含量的提高，增加物质积累：影
12、响多种酶的活性，发挥重要的生理生化作用。值得注意的一点是，环境中硒的浓度过高时，将降低发芽率和叶绿素的含量。2）适量补充硒肥是缺硒和低硒地区提高产量改善品质的重要农艺措施根据本实验用土培适量喷硒的栽培结果，胡萝卜虽然能在低硒环境里生长发育，但适量增加硒营养供应，明显有利于胡萝卜生长，促进根的生长，提高叶绿素的含量，促进光合作用，有较好的增产效果。但是硒对胡萝卜的作用符合一般的微量元素的效应规律，在高浓度时产生毒害抑制作用，而适量施用则有利于生产发育。以硒作微肥在胡萝卜生产中的适宜浓度，还需进一步地研究。对于一般的土壤，以不超过20mg/L浓度为宜，施用方式以叶面喷硒即可（十天喷一次，喷三次即可
13、）。跟据本实验结果，推荐施用量以0.510mg/L为宜，可以获得较高生物量的胡萝卜植株，可以直接食用进而改善人的营养水平。参考文献1 高建兰,刘玲,张洪林. 铅胁迫对玉米生理特性的影响J. 浙江科技学院学报, 2004,16(2):105-108.2 俆勤松.Cd、Zn复合污染对水车前叶绿素含量和活性氧清除系统的影响.J生态学杂志,2003,22(1):5-83罗立新.镉胁迫对小麦叶片细胞膜脂过氧化的影响.J中国环境科学.2008,18(3):331-3394、5张志良主编. 植物生理学实验指导.M 北京:高等教育出版社. 1999,(7) 154 - 155.6王玮玮.重金属离子（Cd）胁迫
14、对菹草组织的影响研究.J现代农业科技.2009,9(1):107陈宏,徐秋曼,王葳,洪仁远,彭永康. 镉对小麦幼苗脂质过氧化和保护酶活性的影响.J西北植物学报, 2000,(03).32-368黄玉三，易广华.镉诱导植物的自由基过氧化损伤.J植物学报.2007,(6):131-1369王其宝，张玲.重金属胁迫对植物伤害研究.J植物学报.2003,（4）:92-9710李想,王富贵.马铃薯试管苗对盐胁迫的生理反应. J生态学杂志. 2002,22(1):12-1811叶新,金进,王金虎. 稀土镧对镉胁迫小麦的防护效应.J安徽农业科学2005,(05) .12-1812 郑世英,商学芳. 镉对小麦
15、种子萌发和生长的影响.J德州学院学报.2006,(05).23-28.13利锋. 镉污染土壤的植物修复.J广东微量元素科学. 2004,(08).48-5致 谢这次毕业论文能够顺利完成，是所有曾经指导过我的老师，帮助过我的同学，一直支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。在这里，我要对他们表示深深的谢意！ 首先要特别感谢我的指导老师李红侠老师，李老师在我毕业论文的撰写过程中，给我提供了极大的帮助和指导。从开始选题到中期修正，再到最终定稿，郭老师给我提供了许多宝贵建议。其次要感谢宿州学院所有曾经为2007级生物技术专业任课的老师，他们教会我的不仅仅是专业知识，更多的是对待学习、对待生活的态度。 再次感谢传授我知识的每一位老师，马上就要走出校门，走上工作岗位，我将带着你们所传授的技能去打拼，去奋斗，多谢你们。7
