砷、铅复合污染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：

荞麦是双子叶寥科荞麦属，作为一种杂粮作物，其主要存有的蛋白质氨基酸组分较为均衡，常含人体必需氨基酸，黄酮，徙等元素。荞麦主要有两个栽培种：普通荞麦（甜荞）和苦荞，甜荞主要种植在内蒙古，山西等地，而云南，四川等地主要产出苦荞。荞麦对许多疾病皆有明显的防治效果，其茎叶入药可以降气，健胃，止血。把荞麦磨成粉可以防治糖尿病，牙龈出血等。当前，我国荞麦产出供不应求，种子萌发作为植物发育过程中最为敏感的时期，大大影响着荞麦的产出结果，因此，对于影响种子发育因素的研究就显得尤为重要。

土壤富含多种金属和非金属元素，它们含量的高低对种子的萌发会有一定的影响。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1、学会采集和贮藏荞麦种子：首先选择长相整齐一致，经济性状好，无变异且无病虫的健壮单株。其次在开花期间根据品种的特征特性进行初选后做好标记，在收获前复选，淘汰不良与感病单株，收获后选留基部子粒成熟的部分，混合脱粒。接着，当叶片大部分干枯脱落，子粒褐化后达到75-80%时，在晴天早晨露水未干时进行收获，晾8天左右，轻运曝晒，脱粒，除去杂质，晾晒且风干。最后，在夹杂物不超过1%，水分不超过12%且各种粒完好的前提下，将荞麦种子储存在干燥，防潮，防霉变，防鼠害的环境下。

2、研究不同浓度配比下，砷，铅复合物对荞麦种子发芽率，发芽势，发芽指数这三个指标的影响，以此了解砷，铅复合物对荞麦中生理机制的影响。

3. 研究的方法与步骤

一、预实验

1、种子的前处理：

1）观察种子形态，选择颗粒饱满且完整的荞麦种子。

2）将种子清洗干净。

3）将清洗干净的种子浸泡在体积分数为0.5％的次氯酸钠溶液中消毒10分钟。

4）将消毒完毕的种子于蒸馏水中冲洗3次。

2、砷酸钠盐溶液的制备：

1）称取50mg的砷酸钠盐，将其溶解于500mL的蒸馏水中，配置成0.1g/L的砷酸钠盐溶液。

2）将配置好的砷酸钠盐溶液分别吸取0，0.1，0.5，1，5，10mL，将其溶解于100mL蒸馏水中，分别配置成0，0.1，0.5，1，5，10mg/L的砷酸钠盐溶液备用。

3、硝酸铅溶液的配制：

取1.5mol/L的硝酸铅溶液500mL，分别吸取0，12.5，33.3，75，200mL溶解于50mL蒸馏水中，并取该硝酸溶液50mL，分别配置成0，0.3，0.6，0.9，1.2，1.5mol/L的硝酸铅溶液备用。

4、种子水培实验：

1）将准备好的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表所示的处理液并贴上标签后，每个培养皿中放入30粒荞麦种子。每一组浓度设置两次重复。

3）将两组培养皿，一组放于25℃下培养，另一组放于30℃下培养。

4）每隔24小时记录种子萌发状况和外部形态，1-2天补充相应溶液1mL。

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数：

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）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）

4）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）将准备好的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24小时记录种子萌发状况和外部形态，1-2天补充相应溶液1mL。

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数：

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）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）

4）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]房志浩, 臧淑艳, 马原, 等. 砷对黄瓜和萝卜种子萌发及其幼苗生长的影响[j]. 沈阳化工大学学报,2017, 31(2): 138-142.

[2]于波, 臧淑艳, 房志浩. 砷对西瓜和哈密瓜种子萌发及其幼苗生长的影响[j]. 沈阳化工大学学报, 2017, 31(1):9-13.

[3]王友保, 陈冬生, 刘登义, 等. cu、as单一及其复合污染对小麦种子萌发及幼苗生长的影响[j]. 安徽师范大学学报（自然科学版）, 2001, 24(3): 278-281.

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6周：第3周：查阅相关文献资料，提取与课题相关的部分并进行整理。第4周---第5周：撰写开题报告，修改并完善后将其提交于论文系统。第6周：参考开题报告，结合实际补充完善实验方案，准备预实验需要用到的材料：种子的前处理，制备砷酸钠盐溶液，配制硝酸铅溶液。

（3）第7周---第12周：第7周：采集和处理荞麦种子。第8周---第10周：每日观察，记录荞麦种子发芽率，发芽势以及发芽指数，依据这三种指标，测定砷，铅复合物处理荞麦种子及不同温度条件（25以及30℃）对荞麦种子萌发的影响，整理预实验数据。第10周---第12周：根据预实验，优化实验方案，开始正式实验：在预实验基础上选出五种浓度配比，并进行重复实验。利用excel整理实验数据，即：每日记录的荞麦种子发芽率，发芽势以及发芽指数并计算显著性方差，发现砷，铅对种子萌发的影响强度以及不同温度对其影响程度的影响。