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基本信息
- 項目名稱：
- 重金屬Pb2+、Cd2+脅迫對青稞幼苗抗氧化能力的影響
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 青稞即青大麥，是禾本科大麥屬的一種禾谷類作物，是一種多用途的作物之一；具有很好的市場開發(fā)前景。鉛（Pb）和鎘（Cd）是重金屬污染中最為嚴(yán)重；重金屬脅迫引起植物體內(nèi)會發(fā)生一系列生理生化變化，影響植株生長。而有關(guān)重金屬脅迫對青稞幼苗生理生化特性的影響還未見報道。本文以50mg/L濃度的Pb2+、Cd2+處理青稞幼苗，研究重金屬對青稞幼苗生理生化和抗氧化能力的影響。
- 詳細(xì)介紹：
- 青稞即青大麥，是禾本科大麥屬的一種禾谷類作物，是一種多用途的作物之一，主要分布于青藏高原稞大麥區(qū)，包括西藏、青海、甘肅省甘南藏族自治區(qū)，四川阿壩，甘孜藏族自治州和云南迪慶藏族自治州。目前國內(nèi)外對青稞的研究還比較少，而青稞又是我國西部少數(shù)民族特別是蒙、藏族人民生活中不可缺少的主料，并且它是一種營養(yǎng)價值極高的綠色食品，具有很好的市場開發(fā)前景。長期以來，通過選種、栽培等技術(shù)形成了主要有食用型、釀酒型、飼用型、食療型和醫(yī)用型等品種。早在20世紀(jì)80年代末，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大麥特別是稞大麥（青稞）中的β－葡萄糖具有降血脂、降膽固醇和預(yù)防心血管疾病的作用，后來又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了β－葡萄糖調(diào)節(jié)血糖、提高免疫力和抗腫瘤的作用。所以對它的研究，對于青稞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加青稞的產(chǎn)量，提高藏民的收入，改善他們的生活具有重要的理論意義和指導(dǎo)作用。 隨著城市化、工業(yè)化、汽車尾氣排放以及農(nóng)業(yè)的集約化經(jīng)營，重金屬鉛、鋁、鎘、銅、汞等污染問題越來越受到人們的關(guān)注，已經(jīng)成為一個世界性的問題，其中以鉛（Pb）和鎘（Cd）污染最為嚴(yán)重。就重要的農(nóng)作物來說，重金屬脅迫會引起植物體內(nèi)發(fā)生一系列生理生化變化，其主要傷害機(jī)制之一是能夠引起植物體內(nèi)活性氧的積累，導(dǎo)致膜脂過氧化，改變活性氧代謝有關(guān)酶活性，從而影響植株生長，使植物抗逆性降低，生物量呈下降趨勢，導(dǎo)致作物減產(chǎn)，甚至死亡。但有關(guān)重金屬脅迫對青稞幼苗生理生化特性的影響還未見報道。本研究以青稞為實驗材料，研究了Pb2+、Cd2+脅迫對青稞幼苗葉片葉片相對含水量（RWC）、丙二醛（MDA）和脯氨酸含量、抗氧化酶活性的影響。旨在為重金屬對青稞幼苗的傷害機(jī)理以及青稞對重金屬脅迫的抗性作用提供理論參考，為青稞的生產(chǎn)實踐及其產(chǎn)量的提高提供新的策略。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本研究以青稞為實驗材料，研究了50mg/L濃度的Pb2+、Cd2+脅迫對青稞幼苗葉片葉片相對含水量（RWC）、丙二醛（MDA）和脯氨酸含量、抗氧化酶活性的影響。旨在為重金屬對青稞幼苗的傷害機(jī)理以及青稞對重金屬脅迫的抗性作用提供理論參考，為青稞的生產(chǎn)實踐及其產(chǎn)量的提高提供新的策略。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 本作品所使用的原料青稞是我西部少數(shù)民族生活中不可缺少的主料和重要的經(jīng)濟(jì)來源，營養(yǎng)價值極高。采用的重金屬離子鉛和鎘是當(dāng)今世界重金屬污染最為嚴(yán)重的兩種，具有代表性。 有關(guān)鉛、鎘離子對青稞幼苗抗氧化能力的影響未見報道，故作品選題新穎。其結(jié)果對研究重金屬脅迫對植物的傷害機(jī)理以及植物對重金屬脅迫的抗性作用提供理論參考；對青稞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高藏民的收入，改善他們的生活等都具有重要的理論意義和指導(dǎo)作用。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 通過研究重金屬鉛、鎘對青稞幼苗抗氧化能力的影響，對研究重金屬對青稞的傷害和青稞抗重金屬脅迫的機(jī)理；采取有效措施提高青稞作物產(chǎn)量具有較高的參考價值。 認(rèn)識重金屬對于植物的脅迫機(jī)理，減少重金屬污染對作物造成脅迫傷害而引起的作物減產(chǎn)，防止重金屬富集對人體、牲畜等造成傷害具有一定的參考作用。 對于青稞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加青稞的產(chǎn)量，提高藏民收入，改善他們的生活等都具有較好的理論和實踐意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了解重金屬對青稞幼苗的傷害機(jī)理以及青稞對重金屬脅迫的抗性作用，以青稞幼苗為試驗材料，采用水培方法研究了50mg/L Pb2+、Cd2+脅迫對青稞幼苗葉片相對含水量（RWC）、丙二醛（MDA）和脯氨酸含量、抗氧化酶活性的影響。結(jié)果顯示，50mg/L Pb2+ 脅迫下的青稞幼苗葉片相對含水量（RWC）變化不大，丙二醛（MDA）和脯氨酸含量、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性在脅迫后期有所升高，SOD活性在前期升高比較明顯，其后緩慢下降。50mg/L Cd2+脅迫下青稞幼苗葉片RWC明顯減少，MDA含量顯著增加，脯氨酸含量先急劇升高后下降，POD、CAT活性隨著脅迫時間的增加而顯著增強，其中CAT活性在脅迫末期稍有下降，SOD活性先明顯升高后下降。青稞幼苗在受到相同濃度Pb2+、Cd2+脅迫時，對Pb2+的抵抗能力大于Cd2+。
獲獎情況
- 2010年9月發(fā)表在《麥類作物學(xué)報》（雙月刊） 刊號：ISSN 1009-1041 CN 61-1359/S 中圖分類號：S512.3；S311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-1041（2010）05-0842-05
鑒定結(jié)果
- 本作品為2008年內(nèi)江師范學(xué)院大學(xué)生科研項目“重金屬Pb2+、Cd2+脅迫對青稞幼苗抗氧化能力的影響（編號08NSD-128）”的科研成果。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 1.提高青稞產(chǎn)量與其價值的研究水平概述 青稞(Hordeum Vulgare L．var．nudum Hook．f)在植物分類學(xué)上屬于禾本科小麥族大麥屬大麥變種之一。青稞是我國西部少數(shù)民族特別是藏族人民生活中不可缺少的主料，具有高蛋白、高纖維、高維生素、低脂肪、低糖等特點，并富含微量元素、β-葡聚糖等，營養(yǎng)價值極高。青稞在醫(yī)藥、食品、護(hù)膚等方面的應(yīng)用有待于人們進(jìn)一步去開發(fā)和利用。 八十年代末，Newman博士夫婦研究發(fā)現(xiàn)了青稞β-葡聚糖成份具有突出的降解膽固醇、預(yù)防結(jié)腸癌與糖尿病等作用后，再度引起人們對青稞這一古老作物的開發(fā)研究興趣。在日本及東南亞地區(qū)的一些國家由于基本上無青稞種植，而對β-葡聚糖的需求量很大，一直靠從歐美國家大批量進(jìn)口青稞來提取β-葡聚糖并用做食品添加劑，因成本很高，故而缺口極大。在運用各種技術(shù)增加青稞產(chǎn)量的同時，了解環(huán)境中重金屬污染對青稞幼苗的傷害機(jī)理以及青稞幼苗如何抵抗這些傷害，以減少環(huán)境污染所造成的青稞產(chǎn)量的降低，因此對于提高青稞產(chǎn)量具有十分廣闊的前景。 2.重金屬（Pb2+、Cd2+）脅迫對植物生理生化和抗氧化性影響方面的研究水平概述 目前，在世界范圍內(nèi)重金屬污染已經(jīng)成為一個嚴(yán)重的問題。重金屬對作物傷害的主要途徑是引起植物體內(nèi)的過氧化脅迫，改變植物體內(nèi)的抗氧化能力，促使保護(hù)系統(tǒng)清除產(chǎn)生的自由基，以減輕危害。在不同的重金屬污染中，鉛（Pb）和鎘（Cd）污染是主要的。關(guān)于重金屬脅迫對植物生理生化和抗氧化能力的影響，已有一些研究報道。在鋁脅迫條件下，黑麥幼苗S0D、P0D、CAT活性增加；小麥葉片SOD、CAT、POD等抗氧化酶在低濃度Cd處理時，沒有明顯變化，但高濃度的Cd處理則誘導(dǎo)酶活性升高；在500 mg/L鉛脅迫下，小麥幼苗根和芽的SOD、POD活性比對照顯著增加，但在100 mg/L鎘脅迫下，SOD、CAT活性則比對照明顯下降[6]。顯然這些研究由于材料、重金屬種類及濃度等不同，結(jié)果間存在一定差異和矛盾，此外，有關(guān)重金屬脅迫對植物生理生化和抗氧化能力的影響研究和相同濃度的不同種類的重金屬離子脅迫效應(yīng)比較研究尚不多見。本課題采用青稞葉片為材料,探討了重金屬鉛（Pb）和鎘（Cd）對青稞幼苗生理生化和抗氧化能力的影響,為了解重金屬對青稞幼苗的傷害機(jī)理以及青稞對重金屬脅迫的抗性作用和青稞的生產(chǎn)實踐提供提供更多的理論依據(jù)。
