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铅、镉胁迫对小麦种子萌发和幼苗形态的影响及美国小麦种质耐(抗)性鉴定

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摘要

第一章 文献综述

1.1 研究背景

1.2 重金属污染的特点及现状

1.2.1 重金属污染特点

1.2.2 重金属污染现状

1.3 铅(Pb)和镉(Cd)的污染源及对人体的危害

1.3.1 铅的污染来源及对人体的危害

1.3.2 镉的污染来源及对人体的危害

1.4 植物对重金属的耐(抗)性研究

1.4.1 植物对重金属的耐(抗)性概念及途径

1.4.2 植物对重金属的耐(抗)性机制

1.5 重金属对种子萌发和幼苗生长的毒害及其耐性反应

1.5.1 铅对种子萌发和幼苗生长的影响

1.5.2 镉对种子萌发和幼苗生长的影响

1.6 研究目的及意义

1.7 技术路线

第二章 铅、镉胁迫对小麦萌发和幼苗形态的影响

2.1 材料和方法

2.1.1 试验材料

2.1.2 试验试剂及仪器

2.1.3 实验方法

2.1.4 数据分析与处理

2.2 结果与分析

2.2.1 铅对15份小麦品种萌发及幼苗影响

2.2.2 镉对15份小麦品种萌发及幼苗影响

2.3 讨论

第三章 美国引进小麦种质对重金属铅、镉的耐(抗)鉴定分析

3.1 材料与方法

3.1.1 供试材料

3.1.2 试验方法

3.1.3 数据处理

3.2 结果与分析

3.2.1 耐(抗)重金属铅小麦种质资源的鉴定

3.2.2 耐(抗)重金属镉小麦种质资源的鉴定

3.3 讨论

3.4 后续研究工作

第四章 结论

参考文献

附表

致谢

作者简介

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摘要

为了探究不同小麦种质资源对不同重金属胁迫的耐受性,以便鉴定筛选出耐受性较强的小麦种质资源,为进一步探究其抗性机理及耐(抗)重金属品种选育打下基础。本试验首先探究了重金属铅镉对15份不同小麦材料种子萌发和幼苗阶段的影响行了初步的分析,接着利用得到的结果对103份美国小麦种质资源进行耐(抗)性鉴定筛选。
  在探究重金属铅、镉胁迫对15份小麦材料种子萌发和幼苗生长的影响时发现:在不同浓度重金属胁迫下,各个耐(抗)性指标的反应情况不尽相同。通过对不同品种第三天的发芽势,第七天的发芽率和幼苗根长、根上部长观察记录,并用数据分析软件对其进行处理分析得知:1、种子萌发阶段受到重金属铅镉的胁迫效应不显著,第三天发芽势和第七天的发芽率区别不大,但是发芽率稍高于发芽势。2、铅浓度500mg/L时,15份小麦材料间的萌发差异最显著。对于幼苗阶段,随着铅浓度的加大,幼苗的生长发育受到一定的抑制作用,并且根部生长发育受到的胁迫作用显著强于根上部。当铅浓度在300mg/L时,各小麦品种间幼苗根长的差别最明显;在铅浓度500mg/L时,各品种间幼苗根上部长的差异最显著,但是不如300mg/L时根部的差异显著。3、镉比铅的毒害作用更强。镉对种子萌发阶段的胁迫情况与铅胁迫类似,发芽势和发芽率差别不大,但是总体而言发芽率稍高于发芽势;在镉160mg/L时,15份小麦材料间发芽率差异最显著;随着萌发的进行,镉毒害作用显著加强,在20mg/L时根长就显著降低,其中M5的胁迫指数绝对值就达到了51.0%,在160mg/L时,根部生长完全被抑制;相比之下,根上部受到的胁迫不如根部严重,在镉80mg/L时,各品种间根上部长的差别最明显,在20mg/L时各品种间根部的差异最显著,但在镉80mg/L时根上部的差异更能把各小麦品种间的差别体现出来。
  在对103份美国小麦进行耐(抗)铅、镉鉴定分析时,先分别求出各品种发芽率在铅500mg/L时和幼苗根长在300mg/L时的隶属函数值;对于镉,同样要先算出镉160mg/L时发芽率和80mg/L时各品种幼苗根上部长的隶属函数值,然后利用二者隶属函数值的均值对供试材料进行综合评价,并根据耐(抗)重金属分级标准对其进行分级。最终筛选出对铅耐受较强的材料有M87、M73、M1、M55、M7、M42、M15,对镉耐受较强盼材料有M91、M7、M15、M73、M55、M42,即TRP11L-8、IDRD09-4、Dup09L-plot406、NIN09L-18、Dup09L-plot468、Dup09L-plot697、Dup09L-plot494七个小麦材料对铅耐受较强,TRP15L-24、Dup09L-plot468、Dup09L-plot494、IDRD09-4、NIN09L-18、Dup09L-plot697六个小麦材料对镉耐受较强。

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