商陸同源多倍體的誘導(dǎo)及其對錳污染土壤的修復(fù)性能研究.pdf

1、土壤重金屬污染是國內(nèi)外面臨的重大環(huán)境問題,而植物修復(fù)技術(shù)以其成本低、工程量小、無二次污染、美化環(huán)境等優(yōu)點,被認(rèn)為是有希望解決該問題的綠色環(huán)保技術(shù)。超富集植物的生物量、富集能力和耐受重金屬的能力是決定植物修復(fù)效率的關(guān)鍵因素。本研究利用多倍體植物普遍存在的巨大化、礦質(zhì)和營養(yǎng)元素含量增加、抗逆性增強(qiáng)等特點,提出了誘導(dǎo)超富集植物同源多倍體,并將其與植物修復(fù)土壤重金屬污染相結(jié)合,為提高植物修復(fù)的效率提供了新思路。
　　 本研究以商陸為研究

2、對象,通過野外采種和溫室土培實驗,確定了商陸種子萌發(fā)的條件,明確了秋水仙素誘導(dǎo)商陸產(chǎn)生同源多倍體的處理濃度、處理時間以及處理方式,篩選出生物量大的商陸多倍體并對其倍性進(jìn)行鑒定,從生物性狀、富集能力和動態(tài)吸收等方面綜合評價商陸多倍體對重金屬污染土壤的修復(fù)性能。
　　 通過研究取得了以下主要結(jié)果:
　　 1.打破商陸種子休眠的前處理方法為濃硫酸浸泡處理10min,再用500mg／L的赤霉素浸泡lh,其發(fā)芽率平均值可達(dá)89.3

3、1％:采用改良瓊脂法誘導(dǎo)多倍體,最佳秋水仙素瓊脂制劑的濃度為0.2％,處理時間為2-3天。
　　 2.多倍體在形態(tài)學(xué)上表現(xiàn)為生長緩慢、葉片顏色加深、增厚并且翻卷、呈畸形、皺縮、葉邊緣不規(guī)則鋸齒狀,莖粗而短。正常商陸植株細(xì)胞為二倍體(2n=2x=36),鏡檢結(jié)果顯示:形態(tài)上與對照沒有明顯區(qū)別的植株大多數(shù)為二倍體,還有少量多倍體細(xì)胞,形態(tài)變異明顯的全部為多倍體,包括多種倍性的細(xì)胞以及一些重復(fù)加倍的細(xì)胞。鏡檢結(jié)果與形態(tài)學(xué)鑒定有很好的一

4、致性。
　　 3.商陸對重金屬元素錳具有很強(qiáng)的耐受能力,二倍體在生長介質(zhì)錳濃度為500mg／kg時開始表現(xiàn)出錳中毒現(xiàn)象,而多倍體耐受程度強(qiáng),介質(zhì)濃度到750mg／kg時才表現(xiàn)出中毒癥狀,葉片是Mn在商陸體內(nèi)累積的主要器官,二倍體商陸葉片中Mn含量最高可達(dá)28,202mg／kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于根部的含量,S／R為9.219；多倍體商陸葉片中Mn含量最高可達(dá)35,765mg／kg,S／R為10.652。
　　 4.多倍體植株的生物