论文总字数：17107字

摘 要

γ-聚谷氨酸( γ-PGA) 是在“纳豆”—发酵豆中被首次发现的一种生物高分子，主链上含有大量的游离羧基，具有良好的生物相容性，极易水解，在农业，医学，食品，工业等领域有着相当广泛的应用。

本实验人为的令黄瓜种子在重金属镉环境下萌发生长，观察黄瓜幼苗的生长情况，并测定其各项生理指标含，与镉胁迫下的黄瓜幼苗进行对比，发现聚谷氨酸对镉胁迫下的黄瓜幼苗产生了十分明显的影响，其长度有所增长，丙二醛含量降低，脯氨酸含量增多，总抗氧化能力增强，黄瓜幼苗体内镉含量降低。经研究发现聚谷氨酸能够增强镉胁迫下黄瓜种子的重金属镉抗性。

关键词：γ-聚谷氨酸 黄瓜种子 丙二醛 脯氨酸 总抗氧化能力

Effects of Polyglutamic Acid on Seed Germination and Seedling Growth of Cucumber under Heavy Metal Stress

Abstract

γ-polyglutamic acid (γ-PGA) is a kind of biological macromolecule found in "natto"—fermented soybean. The main chain contains a large amount of free carboxyl group, which has good biocompatibility and easy Hydrolysis, in agriculture, medicine, food, industry and other fields have a very wide range of applications.

In this study, the cucumber seeds were grown in the environment of heavy metal cadmium, and the growth of cucumber seedlings was observed. The physiological indexes of cucumber seedlings were observed and compared with the cucumber seedlings under Cd stress. It was found that polyglutamic acid The content of malondialdehyde was decreased, the content of proline was increased, the total antioxidant capacity was enhanced, and the cadmium content in cucumber seedlings decreased. It was found that polyglutamic acid could enhance the cadmium resistance of cucumber seeds under Cd stress.

Key Words: γ-polyglutamic acid; Cucumber; Malondialdehyde; Proline; Total antioxidant capacity

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 土壤重金属污染的现状 1

1.2 重金属对植物的伤害机理 2

1.3 治理土壤重金属污染的主要方法 3

1.4 聚谷氨酸（γ-PGA）简介 4

第二章 实验部分 5

2.1 实验试剂 5

2.2 实验仪器和设备 5

2.3 植物材料与生长条件 6

2.4 丙二醛的测定 6

2.5 脯氨酸的测定 7

2.6 总抗氧化能力的测定 7

2.7 黄瓜幼苗体内镉（Cd）含量测定 8

第三章 结果与讨论 9

3.1 镉胁迫下聚谷氨酸对黄瓜幼苗生长长度的影响 9

3.2 镉胁迫下聚谷氨酸对黄瓜幼苗丙二醛（MDA）含量影响 10

3.3 镉胁迫下聚谷氨酸对黄瓜幼苗脯氨酸（Pro）含量影响 11

3.4 镉胁迫下聚谷氨酸对黄瓜幼苗总抗氧化能力的影响 13

3.5 镉胁迫下聚谷氨酸黄瓜幼苗重金属镉（Cd）含量的影响 14

第四章 小结与展望 17

参考文献 19

致谢 21

第一章 文献综述

1.1 土壤重金属污染的现状

地球是适合人类生存的唯一星球，但是在这个星球上只有三分陆地。土壤作为一种珍惜的资源，也是整个自然生态环境中不可缺少的一部分。然而，过往的种种生命活动却造成了这稀缺资源的污染，即土壤污染。土壤本身作为生态环境的一环，具备着一定的自我调节能力，但是过度的不符合自然发展的生命活动造成了大量的有毒有害的物质进入到土壤，远远超过了土壤的承受和调节能力，这样一来，土壤的物理，化学等各方面受到了恶性的改变，导致土壤失去调节能力，也就发生土壤污染的情况。土壤污染进一步会对动植物产生巨大的影响，例如植物正常生长，产量，产物质量等。我国现代工业发展迅猛，城市化建设日益加快，无论是工业还是生活上的废水、垃圾，汽车尾气，污水灌溉，也都在大量出现，同时造成的土壤污染也愈发严重。土壤污染大部分原因归为重金属污染，重金属污染不仅会造成土壤调节能力的破坏，还会对一系列植物产生影响。抑制植物正常的光合作用和根系生长，导致植物发育不良或结出含有重金属的果实，通过各种食物链进而危害到动物和人类自身，对人类等生物造成巨大伤害。

在不适当的人类活动中，含有重金属离子的液体通过污水灌溉或者其他各种渠道进入到土壤中，一旦土壤中重金属离子浓度超标就会造成生态环境的恶化。一方面，土壤重金属超标会导致土壤的严重退化，植物生长发育不良或者畸形，产生变异升值植被退化，土壤沙漠化。另一方面，重金属离子随着水运动，导致重金属污染扩散，对水资源进行污染破坏，造成整个生态系统破坏。重金属污染水资源之后，将扩散到各类动植物，还会通过食物链转移到生物本身以及人体，最后转化为毒性更大的甲基化合物，危害巨大^[1]。

因为土壤本身成分的因素，自然而然的土壤中会有少量重金属的存在。重金属通过大气沉降、农药化肥的使用、污水乱排、重金属废弃物、金属矿渣等多种形式进入到土壤^[2]。人类生命活动是造成土壤重金属污染的重要原因之一。如今，我国被重金属污染的土地面积已经超过了2300万公顷，对耕地土壤的污染达到了23%。

我国重金属污染愈发严重，特别针对于粮食，每年重金属导致减产2300万吨^[3]。全国各地被重金属污染的粮食累积起来达到1500万吨，粗略估计造成200

亿经济损失^[4]。据有关农业部门对全国耕地的调查报告，发现其中约有150万公顷的耕地面积受到了污水灌溉，污水灌溉率达到了65.3%，而其中为重金属污水灌溉的占比为64.8%^[5]。据报道，在1992年，许多地区土壤污染导致生产出“镉大米”，并且产量高达数亿公斤。从上个世界80年代开始，我国相继检测了全国各灌溉区重金属污染情况。以北京某重金属污染灌溉区为抽样调查，检测出约有63%的土壤受到了重金属污染。其中沈阳张士污水灌溉区高达27平方千米，粮食受到严重污染，大米镉浓度高达1.0 mg/kg,已经超过了“骨痛病”的平均浓度^[6]。可以看出，目前我国重金属对土壤的污染十分严重，急需良好的整治方案，拯救濒危的土地资源。

请支付后下载全文，论文总字数：17107字