目前，土壤多环芳烃（PAHs）污染日益严重，防治PAHs污染已经成为全球性的环境问题。与传统物理和化学修复技术相比,植物修复技术具有处理成本低，对环境扰动少，不造成二次污染等优点，但也有效率低、耗时长等缺点。因此寻求提高植物修复效率的途径具有重要现实意义。本文主要探究植物激素吲哚乙酸（IAA）对植物吸收荧蒽的影响机制。通过设定不同浓度IAA处理，考察拟南芥对荧蒽的吸收积累特征差异，同时监测植物体内GST、POD和PPO三种酶活性变化，明确IAA对植物吸收荧蒽的影响机制。实验结果表明，在高浓度IAA（10-6—10-5M）处理下，拟南芥生物量略有下降；IAA处理下的拟南芥对荧蒽的积累浓度和总积累量却均小于无IAA处理的对照组。此外，适宜浓度的IAA对GST、POD和PPO三种酶活性有一定程度的促进作用。其中，IAA浓度为10-9—10-7M时，对GST酶活性促进效果明显；IAA浓度为10-8—10-6M时，对POD酶活性具略微促进作用；IAA浓度为10-8—10-6M，对PPO酶活性也仅具略微促进作用。相关性分析结果表明，拟南芥生物量、体内荧蒽积累浓度和荧蒽总积累量三者之间互呈显著正相关；拟南芥体内荧蒽积累浓度与GST和POD两种酶酶活性呈负相关，与PPO酶活性呈正相关；而拟南芥体内荧蒽总积累量与GST酶活性呈正相关，与POD和PPO两种酶酶活性呈负相关。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 2
1.材料与方法 2
1.1材料 3
1.1.1试剂与仪器 3
1.1.2供试植物 3
1.2方法 3
1.2.1平板实验 3
1.2.2样品的采集 3
1.2.3测量方法 3
2结果与分析 4
2.1不同IAA浓度处理下植物生物量变化 4
2.2不同浓度IAA处理下植物积累荧蒽浓度变化 4
2.3不同IAA浓度处理下植物体内荧蒽积累量的变化 5
2.4不同浓度IAA处理下植物体内酶活性变化 5
2.4.1不同浓度IAA处理下对植物GST的影响 6
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2.4.2不同浓度IAA处理下对植物POD的影响 6
2.4.3不同浓度IAA处理下对植物PPO的影响 6
2.5植物生物量、荧蒽积累浓度、荧蒽总积累量与酶活性关系 6
3讨论 7
致谢 7
参考文献 7
吲哚乙酸影响拟南芥对荧蒽的吸收机制
引言
引言
1） 我国土壤 PAHs污染危害需重视。
多环芳烃 ( PAHs ) 是含有两个或两个以上苯环的一类碳氢化合物，主要来源于物质的不完全燃烧，在环境中普遍存在。自然环境中PAHs存在有几百种，其中有 28种PAHs，由于其具一定的致畸、致突变和致癌性，被美国 EPA（Environmental Protection Agency）列为优先控制的一类持久性有机污染物。这类 PAHs性质稳定，水溶性低，易被有机物吸附，土壤成为其主要的环境归宿[1] 。参照MaliszewskaKordybach提出的PAHs污染程度分级标准[2]，我国已报道的调查土壤样品中有 32%左右属严重PAHs污染，特别是一些工业用地，污染最为严重[3]。我国土壤中PAHs多以四环、五环成分为主，特别是经济发达的长三角地区，土壤中荧蒽（Fluoranthene）含量很高[4,5]，它也属于 EPA优先控制的污染物，性质稳定、易在环境中沉积、具一定的环境风险。随着经济的发展，我国土壤 PAHs呈从城市工业带到农村农田土壤的扩散态势。而农田 PAHs污染最终可能通过农产品直接威胁人们健康，因此迫切需要建立有效措施修复 PAHs污染农田土壤。
2） 植物修复对PAHs污染土壤修复具重要作用。
生物修复，特别是植物修复，因其可在原位持续性解决环境污染，具有稳定地表、防止污染扩散、对环境扰动少、处理成本低和不造成二次污染等优点，成为最有前景的土壤修复途径[1,6]。植物或是通过直接吸收、转化作用来修复有机污染土壤[7,8],或是通过根系分泌的酶类、氨基酸等小分子化合物刺激土壤微生物的生长和活性，间接促进土壤有机污染物的吸收降解[9]。
在植物吸收机制中，植物体内污染物的含量和植物生物量是影响植物修复效率的两个重要因子。虽然已报道很多植物能够直接吸收积累 PAHs，如生长迅速、根系发达的紫花苜蓿和黑麦草。但由于PAHs（特别是高环PAHs）疏水性强、辛醇比高、可利用性小，直接影响植物体的吸收性能；而且 PAHs本身具有一定的毒性，影响植物生长，因此植物对 PAHs 的直接吸收效率总体不高[10]。因此，提高植物生物量、提高植物对PAHs毒性的抗性、增强植物对PAHs的代谢解毒等成为提高植物修复效率的重要途径。
3）吲哚乙酸（IAA）在污染土壤植物修复中的作用需探寻
吲哚乙酸（indole3acetic acid，IAA）以其能提高植物抗逆性、促进植物根系发育、促进植物生长，开始被应用于植物修复。特别是重金属污染土壤的植物修复，添加 IAA不仅能提高植物抗性，促进植物生长发育，而且和螯合剂联合有效提高了植物对重金属的提取效率[11,12]。
在有机污染修复方面，国内外仅有零星文献报道添加 IAA 能够促进有机污染物的植物修复[13]。针对PAHs污染，仅有试管培养条件下，IAA提高植物对PAHs抗性的报道[14，15]。因此，PAHs污染土壤能否通过添加IAA来促进植物修复？前期研究表明，IAA添加能够强化植物（黑麦草）修复PAHs污染土壤，其主要机制是：一方面调节土壤微生物群落结构，提高PAHs降解菌的数量和活性，促进土壤中PAHs的降解去除，另一方面也促进了植物生长，提高植物对PAHs的吸收和转运。而目前关于IAA促进植物吸收PAHs的机制尚不清楚，需要进一步研究。
因此，本研究以遗传背景清楚的拟南芥为对象，通过监测IAA处理下，植物体内荧蒽的吸收积累以及酶活性变化，尝试揭示IAA影响荧蒽积累的内在机制。
1.材料与方法
1.1材料
1.1.1试剂与仪器
荧蒽(Fluoranthene )、吲哚乙酸 3Indoleacetic acid（IAA）。丙酮：正己烷、愈创木酚、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、邻苯二酚、PH7.8磷酸缓冲溶液（PBS）、PH5.0的醋酸缓冲液等均为分析纯。
高效液相色谱系统：仪器型号是安捷伦1260型号的HPLC；柱温设定为30℃；该系统装备有一个紫外/可见探测器（LC20AT, SPD20A/20AV，日本）和一根Waters PAHC18柱， 5µm，4.6x250mm ，P/N:186001265。柱温设定为30，甲醇（100%高效液相色谱纯作为流动相，流动速率为1.0mL min1。样品的进样量设定为20 µL，荧蒽的检测波长设定为Ex =270，Em=440nm。

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