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镉胁迫下两个姬松茸品种生长及镉富集特性研究

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第一章 文献综述

1.1姬松茸的概况

1.1.1姬松茸生物学特性

1.1.2姬松茸的营养价值研究

1.1.3姬松茸药用价值研究

1.2食用菌重金属研究

1.2.1食用菌重金属富集

1.2.2姬松茸镉富集

1.2.3重金属对食用菌的毒害作用

1.3镉毒害作用研究

1.3.1镉对动植物的毒害作用研究

1.3.2镉对姬松茸的毒害作用研究

1.4耐镉机制研究

1.5研究目的和意义

1.5.1研究目的和意义

1.5.2研究内容

第二章 镉对两个姬松茸品种菌丝生长的影响

2.1材料与方法

2.1.1实验材料

2.1.2实验仪器与试剂

2.1.3实验设计

2.1.4菌丝生长速度测定

2.1.5酶活测定

2.1.6菌丝扫描电镜观察

2.1.7菌丝中镉含量测定

2.1.8数据处理

2.2结果分析

2.2.1对姬松茸菌丝生长速率的影响

2.2.2对姬松茸菌丝平均鲜重的影响

2.2.3镉对姬松茸菌丝显微结构的影响

2.2.4对姬松茸菌丝抗氧化酶活性的影响

2.2.5对姬松茸菌丝丙二醛含量的影响

2.2.6对姬松茸菌丝镉含量的影响

2.3小结与讨论

第三章 镉对两个姬松茸品种子实体生长的影响

3.1材料与方法

3.1.1实验材料

3.1.2实验仪器

3.1.3实验设计

3.1.4子实体产量及农艺性状测定

3.1.5子实体扫描电镜观察

3.1.6子实体酶活性测定

3.1.7子实体中镉含量及矿物质元素的测定

3.1.8子实体中碳氮磷钾元素测定

3.1.9子实体氨基酸的测定

3.1.10数据处理

3.2结果与分析

3.2.1对姬松茸子实体农艺性状的影响

3.2.2对姬松茸子实体产量的影响

3.2.3对姬松茸子实体显微结构的影响

3.2.4对姬松茸子实体抗氧化酶活性的影响

3.2.5对姬松茸子实体丙二醛含量的影响

3.2.6对姬松茸子实体营养品质的影响

3.3小结与讨论

第四章 结论与展望

4.1主要结论

4.2研究展望

参考文献

致谢

附录研究生期间论文发表情况

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摘要

据福建省食用菌办统计,2003~2007年福建省姬松茸鲜菇产量达2.5~3.68万吨。近几年随着育种技术及栽培模式的探索与发展,姬松茸产业更有很大的提高,姬松茸具有极好的市场前景。极易富集镉的特性成为姬松茸产业发展前进的重要屏障,严重危害食品安全。因此,探索镉对姬松茸生理生化的影响,研究姬松茸对镉的耐受性及反应机制,为姬松茸富镉机理研究和低镉姬松茸选育提供科学依据,对姬松茸产业的发展具有重要的意义。
  本文以福建省农科院提供的姬松茸85号与诱变品种77号为实验对象,通过外源添加的方式研究两种姬松茸品种对镉的富集差异性,同时研究不同镉处理对两种姬松茸品种生理生化的影响。主要结论如下:
  1.镉胁迫下两种姬松茸菌丝生长速度呈先上升后下降的变化趋势。在不添加外源镉的条件下,J85菌丝平均生长速度大于J77菌丝;当镉浓度在CK~2mg/kg范围内,两菌株菌丝平均生长速度受到镉的刺激作用而增大,J77菌丝平均生长速度增长率高于J85菌丝;当镉浓度在2~200mg/kg浓度范围内,两菌株菌丝生长速度均受到抑制,J85菌丝平均生长速度降低率高于J77菌丝。镉胁迫下两种姬松茸菌丝生物量均呈先增大后减小的变化趋势。在实验浓度范围内,J77菌丝生物量总是高于J85菌丝。
  2.镉胁迫下两种姬松茸菌丝中MDA含量均呈先增大后减小的趋势。在不添加外源镉的条件下,J85菌丝MDA含量较J77菌丝高32.44%;随着镉浓度的增加,J85菌丝MDA含量的增加比J77菌丝明显。镉胁迫下两种姬松茸菌丝酶活性均呈现先升高后降低的趋势。在实验浓度范围内,J85菌丝酶活性出现最大值时外源镉的浓度总是比J77菌丝偏低。、
  3.镉胁迫下两种姬松茸菌丝形态发生变化,当镉浓度达到100mg/L时,两菌株菌丝形态完全改变。在0.5~2mg/L镉浓度处理下,J77菌丝与J85菌丝均有变化,但变化都不明显;随着镉浓度的升高,当镉浓度达到100mg/L时,J85菌丝表现出透明状,而J77菌丝仅表现出皱缩扭曲更加厉害。当浓度达到最大时,J85菌丝发生破裂,内含物外泄,J77菌丝则刚表现出透明状。
  4.镉胁迫下两种姬松茸菌丝中镉含量不断增加,但两菌株之间存在一定差异。在不添加外源镉的条件下,J77菌丝镉含量较J85菌丝低,即J77菌丝对镉的富集能力较J85菌丝低;随着镉浓度的增加,J85菌丝中镉含量总是高于J77菌丝。
  5.镉胁迫下两种姬松茸子实体农艺性状与产量均呈先升高后降低的变化趋势。在实验浓度范围内,两菌株相比,J85子实体农艺性状与产量抑制率均比J77高。
  6.镉胁迫对两菌株子实体显微结构有显著影响,当镉浓度在CK~2mg/kg范围内,两菌株孢子长度、宽度和囊状体直径均受到促进作用而增大,同时两菌株孢子及囊状体形态无明显变化;当镉浓度>2mg/kg时,两菌株孢子与囊状体开始受到镉毒害作用,形态及大小均受到抑制作用。当镉浓度达到最大时,两菌株孢子与囊状体形态严重改变。在实验浓度范围内,两菌株显微结构相比,在不添加外源镉时,J85孢子长度、宽度和囊状体直径均大于J77;当镉浓度升高时,J85孢子与囊状体受到镉毒害作用早于J77。
  7.镉胁迫下两种姬松茸子实体中SOD、POD、CAT、APX四种酶活性以及MDA含量均呈先升高后降低的变化趋势,但酶活性最大时外界镉浓度存在一定差异。在实验浓度范围内,两菌株相比,J85子实体四种酶活性最高时的镉浓度总是比J77偏低;J85子实体MDA含量总是高于J77子实体,且最大值出现时的镉浓度低于J77。
  8.镉胁迫下两种姬松茸子实体中锌元素随镉浓度增加而减小;铜、铁、锰3种元素呈先增大后减小的变化趋势,每种元素之间变化存在一定差异;镁元素与外界镉浓度呈极显著正相关关系(P<0.01),当镉浓度达到最大值,镁元素含量也达到最大值;钙元素呈先减小后增大再减小的变化趋势,是变化最复杂的元素。在实验浓度范围内,随着镉浓度的增加,除锌元素外,J85菌株子实体中其他5种矿物质元素含量均低于J77菌株。镉胁迫下两种姬松茸菌株对碳、氮、磷、钾等4种营养元素的吸收有较大影响。随着外界镉浓度的增加,两菌株子实体中碳元素含量呈显著下降趋势;磷元素含量变化无显著差异;氮、钾元素含量随镉浓度的升高呈现增大后减小的变化趋势,但两种元素之间存在一定差异。在实验浓度范围内,J85菌株子实体碳元素含量降低率高于J77菌株;磷元素含量变化两菌株无显著差异;J85菌株子实体钾元素含量始终低于J77菌株;J85菌株子实体氮元素含量略高于J77菌株。随着外源镉浓度的增加,两菌株子实体中镉含量不断增加,当培养料中镉浓度达到最大时,两菌株子实体中镉含量也达到最大值。在不添加外源镉的条件下,J85子实体中镉含量高于J77菌株27.47%;随着镉浓度的增加J85子实体中镉含量的增加量总是高于J77;当镉浓度达到50mg/kg时,J85子实体中镉含量比J77高68.98%。
  9.镉胁迫下两种姬松茸子实体所测定的17种氨基酸中,两菌株均含有人体所需的8种必需氨基酸及2种半必需氨基酸;在实验浓度范围内,J85菌株氨基酸总量及必需氨基酸总量均高于J77菌株。随着外界镉浓度的增加,两菌株氨基酸总量及17中氨基酸含量的变化趋势有很大差异;根据FAO/WHO理想标准,当镉浓度≥10mg/kg时,J85菌株E/T值低于理想营养标准;当镉浓度≥20mg/kg时,J77菌株E/N、E/T值低于理想标准。
  10.由相关性分析结果可知,外源镉浓度处理与两菌株菌丝生长速度、菌丝鲜重、SOD酶活性之间以及与两菌株子实体农艺性状、子实体产量、SOD酶活性、锌、锰、氮、钾元素以及J77碳元素之间均呈极显著负相关;与两菌株菌丝及子实体镉含量之间以及与子实体镁含量之间呈极显著正相关;与 J85子实体丙二醛含量呈正显著相关;除此之外,与POD、CAT、APX酶活性及丙二醛含量之间以及与两菌株子实体POD、CAT、APX酶活性、铁、铜、钙、磷等元素之间无显著相关性。

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