毕业论文盐胁迫下大豆不同部位锰元素富集能力的研究

测量盐胁迫下大豆不同部位锰元素的含量及其对于锰元素富集能力的研究1毕业论文盐胁迫下大豆不同部位锰元素富集能力的研究学院生命科学学院专业生物科学（生物制药方向）年级2010级学号2010136601姓名李亚男指导教师史忠勇二零一四年六月山西农业大学盐胁迫下大豆不同部位锰元素富集能力的研究摘要：为了研究大豆在盐胁迫下不同部位对锰元素的富集能力，本实验通过水培养法培养三种不同品种的大豆，在适宜阶段使用不同盐浓度培养液处理豆苗。采收材料后使用原子吸收仪分别测量出三种大豆同一植株根、茎、叶中锰元素的含量。结果表明为：大豆同一植株中各部位对锰元素富集能力为根＞叶＞茎；培养液盐浓度升高不会影响大豆茎对锰元素的富集能力，但会降低叶对锰元素的富集能力。关键字：富集能力；大豆；水培养法；锰元素；原子吸收光谱法测量盐胁迫下大豆不同部位锰元素的含量及其对于锰元素富集能力的研究1StudiesofmanganeseenrichmentcapabilityindifferentpositionsofsoybeanundersaltstressAbstract：Inordertostudythemanganeseenrichmentcapabilityindifferentpositionsofsoybeanundersaltstress,thisexperimentmakesuseofhydroponiccuringtodevelopthreedifferentvarietiesofsoybeans,anddealsplantswithdifferentsaltconcentrationmediumintheappropriatephase.Aftercollectingmaterialsweuseatomicabsorptionspectrometertomeasurecontentofmanganeseelementofthreesoybeanplantroot,stem,andleaf.Theresultsshowthat:themanganeseenrichmentcapabilityindifferentpositionsofsoybeanundersaltstressisrootleafstem;theincreasedsaltconcentrationofmediumdoesnotaffectthemanganeseenrichmentcapabilityofstem,butwillreducethemanganeseenrichmentcapabilityofleaf.keyword：Enrichmentability;Soybean;hydroponiccuring;Mn;Atomicabsorptionspectrometry;山西农业大学目录1引言................................................................11.1锰元素在大豆生长过程中的生理作用...............................51.2水培养法的概述.................................................51.3原子吸收光谱法的概述...........................................22实验过程............................................................22.1实验仪器与试剂.................................................22.1.1实验仪器.................................................22.1.2实验试剂.................................................22.1.3实验材料.................................................32.2样品的培养、采集与处理.........................................32.2.1样品的培养...............................................32.2.2样品的采集与处理.........................................32.3原子吸收仪的操作过程...........................................42.3.1开机.....................................................42.3.2锰元素含量测定...........................................43结果与分析..........................................................43.1锰元素的测量结果...............................................43.1.1标准曲线的绘制...........................................43.1.2样品分析结果.............................................53.2对于数据的处理和分析...........................................73.2.1并豆1928各部位锰元素含量分析............................73.2.2品豆18各部位锰元素含量分析..............................83.2.307F572号大豆各部位锰元素含量分析.......................1004结论...............................................................11参考文献.............................................................12致谢.................................................................13测量盐胁迫下大豆不同部位锰元素的含量及其对于锰元素富集能力的研究11引言大豆作为一种果实含有大量蛋白质和脂质的豆科植物，在日常生活中提供给我们丰富的蛋白质营养[1]。锰元素对大豆来说是必需微量元素，它对于大豆生长过程中的氮代谢、酶活性调节、光合作用、根瘤菌活动、产量与质量等各方面都有很明显的影响。国内现在对于锰元素在大豆内的各种生理作用的研究已经很多很详实，但是对于大豆的不同部位的锰元素分布研究较少。本实验就是利用水培养法在实验室中将大豆分组置于不同盐浓度培养液中，来研究大豆不同部位对于锰元素的富集能力。利用原子吸收仪测量出锰元素在大豆各部位内含量，来判段大豆各部位对于锰元素的需求量，同时结合实验中对于不同盐浓度下大豆植株根、茎、叶中锰元素的含量变化，来为实际大豆种植中若出现盐胁迫情况应该如何施肥补肥提供依据，从而将实验成果应用于大豆大面积种植生产，为实际生产提供便利。1.1锰元素在大豆生长过程中的生理作用锰元素是叶绿素的成分之一，是保持其结构的必要元素。大豆植株若缺锰，则嫩叶会表现出枯黄萎蔫的症状，导致光合作用的效率降低，影响大豆产量[2]。其次，锰元素对于细胞的分裂和伸长也有很明显的促进作用，故其对于根的生长和伸长都十分重要，对于大豆根的鲜重有很大益处。当锰出现缺乏时，大豆植株的根生长受到严重影响，侧根基本停止伸长。锰元素在植物体内存在的主要形式为二价离子，锰离子被根吸收后经过茎中存在的导管和筛管的运输到达叶花等部位，从而维持植株的正常生长。适宜的锰元素还可以大大提高种子的发芽率，也能大大提高发芽指数和芽的活力指数。但是本实验用含有锰元素的培养液培养大豆是在大豆发芽以后，故对于锰元素对于大豆发芽率的影响就不做观察。1.2水培养法的概述通过对于大豆大田栽培与植物组织培养等几种方法的总结和探索，本实验决定使用水培养法来对大豆进行发芽和生长发育培养。水培养法也是现在实验室使用的比较成熟的方法，概括来说就是种植植物但不需土壤。众所周知，植物在生长过程中需要的是土壤中溶解的各种矿物元素以及水分氧分等，而不是土壤本身。根据这个理论探索到的水培养法就是通过水直接向植物提供其生长所需要的矿物元素，最理想的情况就是在整个培育过程中循环使用每一滴水，不留残液，只施用有机肥料。这种培养植物的新方法，使用含有各种植物所需元素的营养液取代土壤，在另一个角度来说，也避免了土壤中对植物生长不利的杂菌的侵害。这种方法的另一个好处是：对于土壤，植物生长所必需的矿物类营养元素都是由有机物质分解的，矿物元素溶解在水中从而被植物根系吸收，在自然条件下，想要使土壤中各种矿物元素达山西农业大学2到让植物均衡生长的完美比例是几乎不可能的。而水培养法可以解决这一问题，人为调配营养均衡矿物元素比例合理的培养液，并且可以按照人为意志对培养液来进行调节以达到目的。调配的溶液装在固定的容器中，就不会对周围环境中的土壤造成影响，从而影响生态环境的平衡。1.3原子吸收光谱法的概述原子吸收光谱法是基于从发光处辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过式样蒸汽时被蒸汽中待测元素基态原子所吸收，根据辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。理论和实践表明，锐线光源辐射的共振线强度被吸收的程度与待测元素吸收辐射的原子总数成正比，在一定的实验条件和一定的浓度范围内，吸光度与被测元素的浓度服从比耳定律。因此，测定吸光度就可求出待测元素的浓度。本实验中使用的是火焰原子吸收光谱法（FAAS）[3]，FAAS适用范围非常宽泛包括：地质研究、化学工艺、食品工程、环境保护、生命科学、医学药学等领域，方法较为成熟，不易受外物干扰，容易控制实验条件，使用的设备容易得到价格便宜，实验操作简单方便，实验需要的时间较短，灵敏度较高[4]。FAAS主要用于微量矿物元素的分析，本实验中主要分析的锰元素则非常适合使用这个方法。通过查阅众多文献可知，对于原子吸收光谱法测量植物不同组织微量矿物元素研究中，对于进行分析的植物样品前处理的方法不是特别成熟。不一样的前处理方法得到的结果是有差异的。本实验采用的前处理方法是干灰化法[5]，一般先加入酸作为辅助试剂，从而促进植物中有机物的分解速度，并且增高矿物元素的回收率，辅助酸对于形成溶解较为容易的灰分有很大帮助。这种方法操作简单方便，不会污染样本，处理量较大，但是较为容易失误，本实验的处理温度较低，适宜用此方法[6]。2实验过程2.1实验仪器与试剂2.1.1实验仪器VARIAN-AA240FS原子吸收仪、空气压缩机、乙炔钢瓶器、SX-5-12型箱式电阻炉控制箱、G2X-9246MBE数显鼓风干燥箱、SPX-300B-G型微电脑光照培养箱、DL-1型万用电炉、烧杯，容量瓶、移液管，培养盆、孔板、纱布、剪刀、镊子、玻璃棒、棉花、滴管、气泵、通气管、记号笔、量筒、胶头滴管、电子天平2.1.2实验试剂培养液母液【成分为：KH2PO42mol/L、MgSO42mol/L、Ca(NO3)2·4(H2O)1mol/L、测量盐胁迫下大豆不同部位锰元素的含量及其对于锰元素富集能力的研究3ZnSO4·7H2O2mol/L、MnCl2·4H2O1mol/L、NaCl、EDTA1mol/L，】，含锰标准液【浓度梯度为：0μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、3μg/mL、4μg/mL、5μg/mL】，自来水，蒸馏水2.1.3实验材料并豆1928、品豆18、07F572三种不同品种的大豆种子2.2样品的培养、采集与处理2.2.1样品的培养样