草甘膦和铜单一及联合胁迫对漂浮植物槐叶萍的毒性效应研究

草甘膦和铜单一及联合胁迫对漂浮植物槐叶萍的毒性效应研究

论文摘要

世界范围的农业和工业的迅速发展使淡水水体中重金属和农药污染严重,随后导致这些水生环境的恶化。其中,农药和铜杀虫剂的大量使用,使草甘膦和铜污染在水体或陆地上共存的现象大量可见。目前,关于草甘膦或铜单一胁迫下的风险及植物毒性已有大量报道。然而,关于它们联合的生态风险尚且未知。本文采用水培方法研究了草甘膦和铜单一以及它们联合胁迫对漂浮植物槐叶萍生长和抗氧化酶的影响。根据毒素的环境浓度,铜单一胁迫实验浓度设为0、0.2、1、5、8、10 mg l-1,草甘膦单一胁迫浓度设置为0、1、5、25、50、75 mg l-1,铜和草甘膦联合污染的浓度设置为0+0、0.2+1、1+5、5+25、8+50、10+75 mg l-1。结果表明,草甘膦和铜的联合毒性效应和它们共存时的浓度有关。当植物暴露于低浓度的草甘膦和铜(≤1+0.2 mg l-1)联合胁迫时,它们的联合效应表现为拮抗作用。在较高剂量草甘膦和铜(≥5+1 mg l-1)联合胁迫下,草甘膦和铜对槐叶萍的联合毒性表现为协同作用。50和75 mg l-1介于草甘膦对槐叶萍的半致死浓度到致死浓度之间。草甘膦和铜单一或联合胁迫下,与对照组相比,槐叶萍的叶绿素a、b和总叶绿素含量均显著下降。过氧化氢(H2O2)水平的显著增加表明草甘膦和铜单一及联合胁迫均对槐叶萍造成了氧化损伤。为了应对氧化应激,槐叶萍可以激活抗氧化防御系统,包括增加超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD),抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)的含量。高浓度的复合污染超过植物的氧化防御能力,因此,丙二醛(MDA)含量显著增加。研究结果表明,草甘膦和铜的生态毒性可能在水生环境中加剧,并对槐叶萍造成明显的破坏,而抗氧化系统的激活可以在一定程度上缓解槐叶萍受到的毒害作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  •   1.1 水生植物概述
  •     1.1.1 水生植物的概念和价值
  •     1.1.2 槐叶萍的生态毒理研究
  •   1.2 草甘膦对植物生长的影响
  •     1.2.1 草甘膦的来源和作用机制
  •     1.2.2 草甘膦的环境行为和水生生态毒性
  •   1.3 铜对植物生长的影响
  •     1.3.1 重金属铜的来源和危害
  •     1.3.2 重金属铜的环境行为和水生生态毒性
  •   1.4 草甘膦和铜的联合毒性
  •     1.4.1 联合毒性的概念和研究进展
  •     1.4.2 草甘膦和铜的联合污染对生物的毒害作用
  •   1.5 本文主要的研究目的及意义
  • 第二章 材料和方法
  •   2.1 实验材料
  •   2.2 实验方法
  •   2.3 指标测量
  •     2.3.1 植物形态指标
  •     2.3.2 光合色素含量
  •     2.3.3 丙二醛含量
  •     2.3.4 过氧化氢和抗氧化酶活性
  •     2.3.5 联合毒性评价方法
  •     2.3.6 统计分析
  • 第三章 草甘膦对漂浮植物槐叶萍的毒性效应
  •   3.1 实验材料和方法
  •   3.2 实验结果
  •     3.2.1 形态指标
  •     3.2.2 光合色素
  •     3.2.3 过氧化氢和丙二醛含量
  •     3.2.4 抗氧化酶活性
  •   3.3 讨论
  • 第四章 重金属铜对漂浮植物槐叶萍的毒性效应
  •   4.1 实验材料和方法
  •   4.2 实验结果
  •     4.2.1 形态指标
  •     4.2.2 光合色素
  •     4.2.3 过氧化氢和丙二醛含量
  •     4.2.4 抗氧化酶活性
  •   4.3 讨论
  • 第五章 草甘膦和铜联合胁迫对漂浮植物槐叶萍的毒性效应
  •   5.1 实验材料和方法
  •   5.2 实验结果
  •     5.2.1 形态指标
  •     5.2.2 光合色素
  •     5.2.3 过氧化氢和丙二醛含量
  •     5.2.4 抗氧化酶活性
  •     5.2.5 联合毒性评价结果
  •   5.3 讨论
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 主要结论
  •   6.2 研究创新点
  •     6.2.1 研究创新点
  •     6.2.2 研究不足和展望
  • 参考文献
  • 研究阶段研究成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘念

    导师: 吴中华

    关键词: 槐叶萍,草甘膦,联合污染,氧化损伤,抗氧化酶系统

    来源: 武汉大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 武汉大学

    基金: 国家自然科学基金(31270410,30970303),湖北环保厅项目(2014HB07)

    分类号: X171.5

    总页数: 61

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