【毕业论文】Cr6+对蚕豆根生长发育的影响.doc

【标题】Cr6+对蚕豆根生长发育的影响 【作者】陈毅 【关键词】蚕豆? Cr6+??重铬酸钾??有丝分裂??蚕豆根尖 【指导老师】张燕 【专业】生物科学 【正文】1引言1.1研究现状1.1.1重金属污染的危害及对植物的影响重金属污染是当今世界上倍受关注的公害之一。虽然各国都有对其进行防止和治理，但由于近年来重工业发展迅速，至使重金属污染的情况也越来越严重，很多地方的农作物也受到了相当大的影响。废水农用灌溉不仅可能污染农业环境，影响农作物生长和发育，降低产量与品质，而且污染物可经食物链进入人体，对人类健康产生巨大威胁[1]。利用高等植物的生长状况监测土壤污染程度，是从生态学角度衡量土壤的健康状况，评价土壤质量的重要方法之一。目前已建立的高等植物毒理试验的方法主要有3种:1、根伸长试验;2、种子发芽试验;3、早期植物幼苗生长试验。最初．这类试验主要用于纯化学品的毒性检验，但随着对土壤污染生态毒理学评价需求的日益增加，该方法的应用范围已扩展到对废物倾倒点、土壤污染现场以及土壤生物修复过程的生态毒理评价。目前，有关方面的研究已有较多报道[2,3,4]。1.1.2重铬酸钾对作物生长发育的影响目前的学者对于重铬酸钾的生态毒性的研究，使用的研究材料多为玉米、萝卜、大蒜等，使用蚕豆为研究材料的非常少。高扬等研究了重铬酸钾对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响，结果表明：重铬酸钾对大蒜根尖细胞的毒害作用与其浓度和作用时间有关，在一定时间内，较低浓度的重铬酸钾促进大蒜根尖细胞的有丝分裂，较高浓度的重铬酸钾则抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂，说明铬具有二重性[5]。康维均等研究了铬对萝卜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性，结果表明：Cr6+的浓度不超过8mg/L时，对萝卜种子的发芽率和发芽势没有影响，随着浓度的提高，萝卜种子的发芽率和发芽势都降低，萝卜种子的萌发受到了抑制。Cr6+的浓度不超过8mg/L时，对萝卜根的伸长表现为促进作用，随着浓度的提高，则表现为抑制作用。说明Cr6+在低浓度时的生态毒性不大，随着浓度的提高，Cr6+对植物的生态毒性越来越大[6]。蚕豆是一种常见的农作物，种植范围广泛，且蚕豆价格便宜、种子粒大、染色体易于观察。本课题就是以蚕豆种子作为材料，研究Cr6+对蚕豆根的根长、色泽以及蚕豆根尖的有丝分裂的影响。1.2研究背景、目的和意义蚕豆（Horsebean，Broadbean，Bavabean）为豆科（Leguminosae）植物，一年生或二年生草本。又称胡豆、佛豆、川豆、倭豆、罗汉豆。为粮食、蔬菜和饲料、绿肥兼用作物。蚕豆一般认为起源于西南亚和北非。中国的蚕豆，相传为西汉张骞自西域引入。自热带至北纬63°地区均有种植。中国以四川、重庆最多，主要的优良品种有四川青胡豆、南翔白皮、兴宁、莆田等。蚕豆株高30～180厘米。茎直立，四棱，中空，四角上的维管束较大。羽状复叶。总状花序，花蝶形。荚果，种子扁平，略呈矩圆形或近于球形。蚕豆为长日照作物。喜温暖湿润气候和pH6.2～8的粘壤土，需水量较大。蚕豆不但蛋白质含量高，而且氨基酸的种类也较齐全，还含有丰富的淀粉和纤维素B、C。蚕豆新鲜的茎叶是良好的饲料，青苗也是良好的绿肥。蚕豆还能大量结瘤固氮，提高土壤肥力，因此是一种深受群众欢迎的重要豆科作物。重金属污染是指比重大于5或4(主要包括Cr，Cu，Zn，Cd，Pb，Hg，As，Ni，Co等)的金属或其化合物在土壤环境中所造成的污染。目前，我国受铬、锡、砷、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5；其中工业“三废”污染耕地1000万hm2，污水灌溉的农田面积已达330多万hm2，而且污染趋势仍在加重。我国每年因重金属污染而减产粮食超过1000万t，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万t，合计经济损失至少200亿元。重金属进入土壤后由于其移动性小及难于被微生物分解，使得对其治理十分困难。重金属不但影响植物产量与品质，并通过食物链危害人类的生命和健康，更为严重的是这种污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，因此研究重金属对植物根生长发育的影响显得尤为重要[7]。铬是动物和人体内必需的微量元素。能影响细胞的免疫功能[8]。体内铬与蛋白质、核酸以及各种低分子量的配体结合，参与机体的糖、脂肪等代谢，促进人体的生长发育。当铬缺乏时会对生物体的生长发育起抑制作用，如引起动脉粥样硬化；而当铬水平过高时又会对生物机体产生毒害作用，引起机体病变，影响生物机体发育[9]。高等植物是生态系统中的基本组成部分。一个平衡、稳定的生态系统生产健康、优良的高等植物。反之，一个不稳定或受到外来污染的生态系统，对高等植物的生长可带来不利和可见的负面影响。利用高等植物毒理试验评价纯化学品的毒性有两大优点:一是方法简单，