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随着矿产开发、冶炼等工业的发展以及各种化肥的施用等,重金属铅(Pb)对环境的污染日益严重。Pb是最具毒性的重金属元素之一,对动植物具有强烈的毒害作用.环境中Pb污染是降低蔬菜产品质量和危害人体健康的严重问题。筛选食用器官Pb低积累量的作物基因型可以充分利用种质资源,并有效保证蔬菜安全生产.萝卜(Raphanus sativus L.)起源于我国,是一种重要的世界性蔬菜。本试验以萝卜为试验材料,采用营养液培养的方法,研究萝卜Pb积累量的基因型差异,分析萝卜Pb累积的遗传模型,并对萝卜Pb胁迫下的生理响应及其肉质根的DNA甲基化水平的变化进行了初步的研究.主要研究结果如下:1.不同浓度Pb胁迫下萝卜铅累积的基因型差异研究采用营养液培养的方法,研究了8个萝卜品种地下部分和地上部分Pb吸收和累积的差异。结果表明,各基因型萝卜总Pb累积量随着Pb处理浓度的上升而上升;地上部分Pb累积量为0.13-110.28 mg/kg,地下部累积量为0.67-14511.86mg/kg,地下部分Pb含量显著高于地上部分。不同基因型萝卜对Pb的吸收累积能力差异显著,Nau-Zdcb05对Pb的总累积量最高,而Nau-Rg05最低。地下部分Pb累积量与地上部分和地下部分干重均呈显著负相关。2.Pb胁迫下萝卜的生理响应以Pb低积累基因型Nau-Rg05和高积累基因型Nau-Zdcb05为实验材料,进一步研究不同浓度Pb胁迫(0-800 mg/L)对其Pb吸收积累特性、植株生长和抗氧化酶系统的影响。结果表明,随处理浓度的提高,幼苗地下部和地上部的Pb含量也随之增加。在Pb胁迫下,萝卜的生长明显受到抑制,表现为根系净伸长的下降,生物量(鲜重,干重)的下降。过量的Pb导致丙二醛(MDA)含量上升。地下部分的抗氧化酶活力(SOD,POD,CAT和APX)随着Pb处理浓度的上升先升高后下降.并且Nau-Rg05中的抗氧化酶活力基本上都要比Nau-Zdcb05中的高.3.Pb胁迫下萝卜肉质根基因组DNA甲基化敏感扩增多态性分析应用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析了重金属Pb胁迫后Nau-Rg05萝卜肉质根基因组DNA甲基化程度的变化.结果表明,经100、400和800 mg/LPb(NO3)2处理后,MSAP比率分别为12.7%、14.2%和17.0%,均高于对照.全甲基化率分别为9.7%、10.2%和12.8%,而其对照为9.5%.表明重金属胁迫后,某些位点发生了重新甲基化.萝卜肉质根中总甲基化水平与处理浓度呈显著正相关。甲基化变异可分为重新甲基化、去甲基化、不定类型以及与对照相同的甲基化等类型,胁迫处理引起的植株基因组甲基化程度的提高主要是重新甲基化。4.萝卜Pb积累的遗传规律分析在不同基因型萝卜Pb累积能力筛选的基础上,以Pb积累差异较大的Nau-Zdcb05和Nau-Rg05萝卜基因型为材料,配置杂交组合,研究萝卜Pb积累能力的遗传机制。以Nau-Zdcb05×Nau-Rg05的4个世代:P1,P2,F1,F2家系为材料,应用主基因+多基因混合遗传模型分析萝卜Pb累积的遗传机制。结果表明,Nau-Zdcb05×Nau-Yh05组合对铅的累积能力的遗传模型为两对主基因+多基因遗传模型。地上部分Pb累积能力遗传的主基因效应为90.6%,地下部分Pb累积能力遗传的主基因效应为87.4%,表明此组合对铅的累积能力的遗传有主基因控制。