甘露糖缓解镉对小麦幼苗毒害的作用研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

镉(cd)是最危险的环境污染物之一[1,2]，与铜(cu)和铅(pb)等重金属相比，cd2 在食物链和环境中表现出更大的流动性，即使很低的浓度下，对动植物仍具有高度毒性给人们的健康带来巨大的隐患[3,4]。

近年来，我国耕地的重金属污染日益严重，西南、中南地区重金属污染超标较为突出，cd污染土壤涉及11个省市的25个地区，污染耕地约530万hm2,湖南一些重金属污染严重的地区，稻田有效镉含量甚至是国家标准的26倍[5]。

作物对cd的吸收和耐受机制是当前研究的热点，具有重要的理论意义和生产实践价值。

4. 研究创新点

1.甘露糖在缓解Cd2 胁迫小麦生长的研究尚未开展，在拟南芥中发现内源甘露糖能够引起细胞内金属螯合肽的含量增加从而对Cd2 产生耐受；2.利用流式细胞技术辅助检测细胞凋亡，传统的根尖凋亡染色往往不能准确地区分细胞凋亡和细胞坏死，也不能准确定量，分离根尖原生质体可以进行流式染色分析。

5. 研究计划与进展

研究计划：2017.11-2018.3 对根系结构和生理生化指标进行测定，完成小麦根细胞形态光学显微观察，并检测根系抗氧化参数；2018.3-2018.4 小麦根尖细胞凋亡检测；2018.4-2018.5 q-PCR检测相关基因的表达情况，补充和完善结果，撰写论文。

预期结果：（1）验证外源甘露糖参与Cd胁迫下小麦根系的凋亡过程；（2）验证外源甘露糖处理首先激活植物抗氧化途径，因此降低Cd在根细胞中的毒性；（3）依据结果解释外源甘露糖在Cd胁迫下小麦根系损伤的保护作用机制。