四川农业大学
本科生科研兴趣培养计划项目申报书
项目名称 石斛对重金属胁迫的生理影响 项目负责人 学 院 风景园林学院 联系电话
申报日期 2015.11.02
四川农业大学制表
项目名称 起止时间 石斛对重金属胁迫的生理影响 2015年 11月至 2016 年 11月 学号 职务/职称 年级 通讯地址 E-mail 所在学院、专业 联系电话 E-mail 负责人姓名 项目组成员 姓名 电话 导 师 一、立项依据（项目意义、现状分析等） 1.项目意义: 石斛为兰科石斛属的多年生附生草本。它不仅是上好的中药材，而且观赏价值极高。石斛是我国古文献中最早记载的兰科植物之一，早在2000多年以前《神农本草经》中就有关于石斛所谓记载，千年以来它一直和灵芝，人参，冬虫夏草等一样被列为上品中药。据《本草备至》叙述，它对人体有驱解虚热，益精强阴等疗效【1】。随着花卉产业的兴起，人们发现它有很高的观赏价值，因而归入洋兰的范畴，逐渐从草药圃跨进到大花园中去，成为当今非常时兴的新花。石斛兰的花姿的确很美。植株由肉茎构成，粗如中指，棒状丛生，叶如竹叶，对生于茎节两旁。花葶从叶腋抽出，每葶有花七八朵，多的达20多朵，呈总状花序，每花6瓣，四面散开，中间的唇瓣略圆。许多品种的瓣边均为紫色，瓣心为白色，也有少数品种为黄色、橙色。 迭鞘石斛（Dendrobium aurantiacum Rchb.var.denneanum (Kerr.) Z.H.Tsi）是目前商品中较多的一种石斛，为兰科石斛属植物。主要分布于我国四川、云南、广西等地，资源丰富，且易于人工栽培。目前在四川的乐山、雅安、洪雅等地已广泛栽培，并已作为商品药材广泛流通于市场【2】。该种在历代本草中未见记载，然而在现在药理研究中已经取得一定的进展，其抗肿瘤、降血糖等作用已得到证实，是有推广潜力的中草药品种。在野生名贵石斛植物资源遭到严重破坏的今天，除了应该注意资源保护，还应对可以替代名贵石斛使用的常见石斛进行广泛的研究和开发利用，以达到可持续发展的目的【3】。 重金属指比重大于4或5的金属，约有45 种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。随着工农业的迅速发展，环境污染日益严重，特别是重金属在环境中的释放严重污染了土壤、水体和大气，并且可通过食物链进人生物体，危害人类健康，因此，重金属污染已成为世界性的重大环境问题。重金属的来源有多种途径，除采矿区的尾矿、矿渣、冶炼、有毒气体的排放之外，还有城市垃圾、金属电镀、汽车尾气排放、工业企业向环境排放的“三废”、化工产品在农业中的不合理使用、农田的污水灌溉等等，这些途径都将导致环境的重金属污染【4】。 植物生长在有重金属污染的环境中，因受重金属的胁迫，植物与重金属接触 吸收进入植物体内，当达到一定量时，就会抑制植物根尖细胞的伸长并使细胞的木质化速度加快，导致根部变短变粗【10】。根系活力是植物生长情况的一个指标，根系活力越高的植物，地下部分的活动越旺盛，就能源源不断的从土壤中吸收矿质元素，来供应地上部分的生长。所以根系活力的测定很重要，一般采用的方法是氯化三苯基四氮唑法。 重金属在植物叶片中的影响主要是通过抑制植物的光合作用，重金属在叶片中积累到一定程度时会导致叶绿体及色素解体、增加化学猝灭并降低光合效率，重金属还会强烈抑制气孔开放【11】。叶绿素含量是反映植物光合能力及营养状况的重要指标之一。过氧化物酶广泛存在于植物体中，是植物体内重要的呼吸酶类，其活性的高低与酚类物质代谢及植物抗性密切相关。 重金属通过植物根系进入植物体内后会对其他离子的吸收运转造成一定的影响，导致植物体内的新陈代谢发生紊乱，对植物的生长造成影响【12】。植物组织中的蛋白质有结构蛋白和可溶性蛋白，酶蛋白多为可溶性蛋白，测定可溶性蛋白含量在计算酶比活力和研究植物氨代谢中是十分必要的。植物遭遇逆境胁迫或衰老过程中，由于自由基活性氧的积累引起膜质过氧化，产生膜质自由基，进一步诱发膜质连续过氧化并导致蛋白质交联变性，而引起细胞损伤或死亡。丙二醛是膜脂过氧化的最终产物，通过其含量的测定可以了解膜质氧化伤害的程度，比较不同植物抗逆性的差异。脯氨酸是植物体内最重要的渗透调节物质之一。当植物遭遇干旱、盐碱、高温、低温、大气污染等逆境时，体内游离脯氨酸含量增高，抗性强的植物尤为显著。因此，常以游离脯氨酸含量作为植物多种抗逆性的指标。 参考文献 【1】石斛是我国古文献中最早记载的兰科植物之一,百度文库； 【2】石斛论文：迭鞘石斛中总多糖的含量测定，中国石斛网，2012-11-27 【3】池少铃等，迭鞘石斛的研究进展，中国科技论文在线。 【4】姚慧等，缓解植物重金属胁迫伤害的途径及其机理，浙江农业科学，2011（1）：144-147 【5】陈怀满.土壤-植物系统中的重金属污染[M].北京:科学出版社，1996，1-14. 【6】钟秀明，武学萍，我国农田污染质量完全现状、问题及对策【J】，中国农业资源与区划，2007,28（5）；27-32； 【7】何涛等，四川石斛野生资源及其保护研究，应用与环境生活学报，2008,14（5）；710-715
修改2附件2-四川农业大学本科生科研兴趣培养计划项目申报书
