铜、镉浸种对荞麦种子萌发的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景

荞麦( fagopyrum esculentum moench) 为蓼科( polygonaceae)荞麦属的植物，作为一种医食同源作物，具有独特的营养和保健功效，它所含有的生物活性成分能够有效降低人体血脂和胆固醇，从而起到预防和治疗高血压的作用。荞麦萌发后黄酮类物质含量会成倍增加，黄酮类化合物具有消除体内自由基、抗癌、抗盐、抗病毒、降血糖、防治动脉粥样硬化的生理活性。农作物种子萌发阶段被认为是评价农作物对重金属胁迫耐性的重要阶段，目前荞麦对金属或金属盐胁迫耐性的研究很多，如铝、钾盐、镁盐等胁迫的抗性研究等，但关于重金属铜、镉对荞麦种子萌发和幼苗生长的影响未见报道。

重金属元素在植物体内可直接参与植物的生理代谢，影响植物的正常生长发育和生理生态特征。重金属对植物的影响决不只限于引起作物生育障碍和产量降低，危害更大的是在食物中积累，引起人体的慢性中毒，造成公害病。如镉和汞，在它们的浓度增高到对作物生长产生危害以前，作物对其的吸收量就已经达到对人畜有害的程度。环境中铅、锰、铜、汞、镉等重金属对人体健康的损害非常大，低剂量的污染物就能够使机体代谢发生紊乱，诱发疾病，甚至死亡。

2. 研究内容和预期目标

研究内容

1、采集和贮藏荞麦种子的方法及对种子的预处理；

2、研究不同浓度配比的cu² 、cd² 对荞麦种子的影响；

3. 研究的方法与步骤

一、预实验

1、种子的前处理

1）选籽粒饱满、大小均匀一致的荞麦种子，蒸馏水洗净；

2）用5%次氯酸钠溶液消毒30min；

3）用蒸馏水冲洗3次。

2、Cd² 溶液的配制

1）取10mgCdCl₂溶于100mL蒸馏水，配置成100mg/L的Cd² 溶液；

2）分别吸取0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mL配置好的Cd² 溶液加入100mL蒸馏水中，制备成0、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0mg/mL的Cd² 溶液备用。

3、Cu² 溶液的配制

1）称取125mg无水硫酸铜溶解于500mL蒸馏水中，配置成250mg/L的Cu² 溶液；

2）分别吸取0、12.5、33.3、75、200mL溶于50mL蒸馏水中制成0、50.0、100.0、150.0、200mg/L的Cu² 溶液备用。

4、种子水培实验

1）在培养皿中放入两层大小适中的滤纸，高温灭菌。

2）每个培养皿中放入30粒荞麦种子，按上表加入试剂，设置两次重复，贴好标签。

3）将两组培养皿，一组置于25℃，另一组置于30℃环境下培养。

4）每隔24h记录种子萌发情况，1-2天补充相应溶液一次。

5、数据处理

经过相同的培养周期（以十天记），统计不同浓度梯度下荞麦的发芽情况：

1）发芽率：十天内各浓度梯度种子发芽数占测试种子的总数的百分比。

2）发芽势：发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子数的百分比。

3）根长芽长：每组取十枚具有代表性的发芽种子测定根长芽长。

4）根芽鲜重：取上述十枚发芽种子，用电子天平称取鲜重。

5）发芽指数（GI）：种子在失去发芽力之前已经发生劣变的数量，计算公式：

GI=∑Gt/Dt（其中，Gt表示在t天内的发芽数，Dt表示发芽天数即t天）

6）活力指数=发芽指数×根芽鲜重

7）采用Excel 软件对实验数据进行统计分析并计算显著性方差。

二、正式实验

1、选取预实验中数据较为可观的5组不同浓度梯度。

1）在培养皿中放入两层大小适中的滤纸，高温灭菌。

2）每个培养皿中倒入上述的处理液并贴上标签后，每个培养皿中放入30粒荞麦种子。每一组浓度设置六次重复。

3）将六组培养皿，三组放于25℃下培养，另三组放于30℃下培养。

4）每隔24h记录种子萌发状况和外部形态，1-2天补充相应溶液。

2、数据处理

经过相同的培养周期（以十天记），统计不同浓度梯度下荞麦的发芽情况：

1）发芽率：十天内各浓度梯度种子发芽数占测试种子的总数的百分比。

2）发芽势：发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子数的百分比。

3）根长芽长：每组取十枚具有代表性的发芽种子测定根长芽长。

4）根芽鲜重：取上述十枚发芽种子，用电子天平称取鲜重。

5）发芽指数（GI）：种子在失去发芽力之前已经发生劣变的数量，计算公式：

GI=∑Gt/Dt（其中，Gt表示在t天内的发芽数，Dt表示发芽天数即t天）

6）活力指数=发芽指数×根芽鲜重

7）采用Excel 软件对实验数据进行统计分析并计算显著性方差。

4. 参考文献

[1]杨柳青, 王宇飞, 肖华, 等. 镉对荞麦种子萌发的影响[j]. 内蒙古民族大学学报（自然科学版）, 2015, 30(4): 314-316.

[2]刘柏玲, 张凯, 聂桓林, 等. 铜对荞麦种子萌发及幼苗生长的影响[j]. 山东农业科学, 2009, 9: 30-32.

[3]马文丽, 金小弟, 王转花. 镉处理对乌麦种子萌发幼苗生长及抗氧化酶的影响[j]. 农业环境科学学报, 2004, 23(1): 55-59.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2022-1学期17-20周---2022-2022-2学期第2周（2022-3-1）：接受任务书。查阅资料，确定所选样品，准备开题报告，外文论文翻译。

（2）第3周---第4周：综合相关文献资料，撰写开题报告完成后在系统中提交，设计实验方案，确定需要测定的指标。

（3）第5周：准备预实验，配制铜镉离子溶液，准备培养皿并灭菌，准备烧杯、镊子等实验器材。