重金属铜对荷花抗氧化酶活性和花色的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

意义：随着人类社会的不断进步和工业化进程的加快,重金属污染成了当前日益突出的重要生态问题之一。本课题研究针对水生植物荷花，在铜处理后，观察和测定其生长发育变化，分析出重金属铜对荷花生长发育的影响，从而判定出荷花对重金属铜的抗性。同时，在铜处理后，影响荷花花色的变化，从而提高观赏性。

国内外研究概况: 近些年，国内外大量的学者针对重金属对植物生长发育和花色的影响进行了研究，并取得了一定的进展。植物生长在重金属污染的环境中,过量重金属进入植物体内,易对植物细胞膜系统造成伤害,进而影响细胞器的结构与功能,使植物体内的各种生理生化过程发生紊乱。比如植物叶绿素的合成受到抑制或遭到破坏,使植物叶绿素含量下降, 植物生长相关的酶活性受到影响等,从而使植物的光合作用降低,吸收受到抑制,导致供给植物生长的物质和能量减少,因此植物生长会受到抑制。即使能完成生活史的耐性较强的植物品种,为了保持细胞正常功能,适应逆境,必然要消耗植物生长过程中的有效能量。所以当植物中重金属超过一定浓度,植物的生长发育就会受到影响。李秀珍等研究发现多种不同的重金属（cu、cd、hg、pb等）在达到一定的浓度下，对植物不同部位造成不同程度的损害。如cd浓度过高，会导致叶片褪绿、生长迟缓、植株矮小、产量下降甚至死亡等症状^[1]。靳萍用水培法研究hg浸种对小麦种子萌发及幼苗生长情况的影响,结果显示,种子萌发率、平均株高、日均增重、平均根长等指标随着汞浓度升高总体呈下降趋势^[2]。pb对植物根系的生长的影响是显著的,pb能减少根细胞的有丝分裂速度,这也是造成植物生长缓慢的原因。宋勤飞等对溶液培养的番茄植株进行不同浓度的pb处理,在1 000ｍｇＬ^-1和1 500ｍｇＬ^-1两个处理浓度下的番茄植株老叶出现网状失绿症状,随着处理时间的延长,失绿症状加剧^[3]。

同时，国内外学者在研究重金属对植物影响过程中，利用不同的植物进行重金属处理，发现不同的植物对重金属的抗性也有不同。史刚荣通过盆栽试验研究了 8种能源植物对重金属zn cd和cu的耐受性和积累能力，他发现，这8种能源植物对cd和zn有较强的耐受性，而对cu的耐受性较低^[4]。有抗性的植物，可以作为植物修复材料对重金属污染土壤及水体进行修复。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：以中国红上海荷花为试材，分析铜处理后，荷花生长发育的影响，以及能否影响荷花花色的改变。

研究内容：

1. 以中国红上海荷花为试材，进行铜处理。

3. 研究的方法与方案

研究方法：1.培育中国红上海荷花。

2.在荷花长出叶片和花苞后，进行铜处理（3-4次），定期进行观察，记录荷花生理指标。

3.荷花开花后，从花蕾期开始，到末花期结束的4个时期，对荷花的花径和花重进行测量。

4.采摘不同花期的荷花样本，用色差仪测其花色的表观变化。

5.测量铜处理下，不同时期荷花花青素的含量。

6.测量荷花重金属含量。

7.测量SOD、POD、CAT几种酶的活性以及MDA的含量。

技术路线：

可行性分析：目前, 国内外在重金属对植物生长发育影响方面的研究，已经有了很大的进展，发布了多篇相关的论文。就重金属对花色的影响方面的研究，主要集中在模式植物、农作物、部分陆生植物等上，对水生植物的相关研究目前还未见报道。但本课题在通过翻阅文献，结合试验数据后，可以判定出本课题的可行性很高。

4. 研究创新点

特色或创新之处：对荷花进行铜处理,首次对其生理生态指标的进行测量，观察铜对荷花生长发育的影响。同时，在铜处理后，观察测定是否能改变其花色，培育出不同花色的荷花，提高观赏性。国内外还没有关于重金属对荷花花色影响的相关文献。

5. 研究计划与进展

2015.04.15 栽种中国红上海荷花。

长出叶片后，每7天观察并记录叶片数量。

2015.05.25-06.09 对长荷花进行铜处理。处理后，每7天对荷花的生理生态指标进行测量（株高 冠幅 叶片数 叶片直径 ）。