砷污染水稻土中砷转化功能基因的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

砷（as）位于元素周期表第v主族，原子序数33，是一种剧毒的类金属元素，能引起人类许多的疾病,例如皮肤癌、膀胱癌、糖尿病和心血管疾病等。所以美国的环境保护署将其列为有毒有害物质表(http://www.atsdr.cdc.gov/spl/index.html)的首位。

砷污染已经成为一个全球性的环境问题。砷的污染主要来源于两个方面：1、自然来源-包括岩石中伴生的砷，是影响全球砷循环的主要动力，它直接决定了土壤、大气和生物体内砷的含量和分布；2、人为的因素-人类生产和生活中排放的砷，例如：采矿（zhu.etal.,2008.）、含砷农药的使用（wiliamsetal.,2007.）以及高含砷量地下水进行农业灌溉（ssuetal,.2010）等很大程度上造成部分地区中土壤砷含量超标。孟加拉国、美国、日本包括我国地下水、地表水、土壤等都已经受到严重的污染（bhattacharyaetal.,2007;matschullat,etal.,2000）。

砷的形态可以分为无机砷（as（Ⅲ）和as（v））和有机砷（mma、dma、tmao等）（jia.etal,.2012）两大类。土壤中的砷主要是以as（Ⅲ）和as（v）的形式存在的。在一定的条件下，土壤中的砷能够在微生物的作用下进行形态的转化（islametal.2004;陈同斌.1996），会有单甲基砷（mma）、二甲基砷（dma）和三甲基砷（tma）的产生（杨婧等，2009）。除微生物的作用外,土壤的管理措施以及土壤的理化性质等都会对土壤中砷的形态转化产生影响。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

本课题旨在揭示我国东南部典型砷(as)污染水稻土在模拟淹水条件下水稻对砷的吸收及水稻土中与砷相关的基因的丰度。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

研究方法是通过对选取的污染水稻土淹水并进行水稻培养，定期培养后抽取土壤孔隙水测定土壤孔隙水中砷的形态，总量，总铁和总锰含量。水稻地上部样品研磨浸提后测定砷形态，水稻地上部地下部样品消煮后测定砷的总量。

技术路线：

4. 研究创新点

首次在模拟淹水条件下研究了我国东南部典型砷污染水稻土中砷的形态转化规律。

5. 研究计划与进展

2014.112015.1将各地采集的土壤样品分批风干、过筛(2mm和100目)。

20145.22015.5将选定的土壤进行淹水及水稻培养。培养结束后，测定土壤Eh值，收集土壤孔隙水测定砷的形态、总量及总铁总锰含量。水稻样品进行提取和消煮，并测定相关指标。提取土壤DNA并进行相关基因的定量。