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本文结合金属硫蛋白和植物修复两种技术,通过对金属硫蛋白的研究,用其与金属结合性强的优点,并用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等技术研究并寻找合适的绿色植物,为植物修复提供一定的理论意义和实用价值。本文主要研究内容如下:1.研究不同pH值条件下兔肝金属硫蛋白(Zn-MT)与铜(Ⅱ)结合情况。在200~300nm波长下测定相应pH值Zn-MT溶液及其加入硫酸铜后与铜(Ⅱ)结合的紫外吸收情况。采用半透膜透析的方法除去过量金属离子,并采用ICP-MS测定金属硫蛋白与铜(Ⅱ)的结合量。实验结果发现,在相同的实验条件下,与金属硫蛋白结合的铜(Ⅱ)含量随着pH值的升高而增加。透析24h后,与金属硫蛋白结合的铜(Ⅱ)含量随着pH值升高呈现先下降后升高的趋势;且当pH=5时,与金属硫蛋白结合的铜(Ⅱ)含量最低。2.对不同酸度条件下金属硫蛋白结合镉离子和锌离子的含量进行测定,并对不同酸度下锌、镉金属离子含量比值进行分析为动植物镉中毒的解毒条件提供依据。实验采用金属-血红蛋白饱和法除去过量金属离子,然后用ICP-MS测得金属硫蛋白与锌、镉的结合量。在锌-金属硫蛋白中加入镉,锌、镉含量在pH3.6~pH8.6整个pH范围内基本上呈现相反的趋势。同时比较不同pH值的Cd/Zn值发现pH6.6时Cd/Zn值最大,pH8.6时Cd/Zn值最小,推测偏碱性时添加小剂量的锌对减小镉的毒性比较有利。3.采用实验室溶液培养的方式研究不同锌、铜、镉浓度(0.005、0.5、1、2、4、8、16mmol/L)胁迫下玉米叶中金属硫蛋白(MT)的胁迫合成量。结果显示,随着金属离子浓度的升高,MT的含量呈现先升高后下降的趋势。但在铜、镉离子浓度大于2mmol/L浓度时,玉米出现了一定程度的死亡,锌胁迫的玉米依然能够正常生长。在锌、铜、镉三个金属离子胁迫玉米中,分别在8mmol/L、0.05mmol/L和0.5mmol/L浓度时MT含量最大。表明玉米可作为这几种金属污染的生物标记物,为金属胁迫生理指标提供可靠依据。4.采用实验室溶液培养的方式研究不同镉浓度(0.005、0.5、1、2、4、8mmol/L)胁迫下黄瓜根、茎、叶中金属硫蛋白(MT)的胁迫合成量。结果显示,镉胁迫对黄瓜的生长没有造成大的影响,它依然能够正常生长,黄瓜对镉的耐性很大,所能承受的最大胁迫浓度超出了实验范围。根、茎、叶中金属硫蛋白含量规律不尽相同,分别在1mmol/L、4mmol/L和2mmol/L浓度胁迫时MT含量最大。黄瓜在有镉胁迫条件下可以大量吸收环境中的镉离子,而且生长好,生物量高。所以可利用黄瓜对重金属化合物的吸收、富集和转化能力进行研究,以减少土壤中重金属含量,为植物修复应用提供一定的依据。综上所述,本文研究不同pH值条件下兔肝金属硫蛋白(MT)与铜(Ⅱ)结合情况,对不同酸度条件下金属硫蛋白结合镉离子和锌离子的含量进行测定,并对其锌、镉金属离子含量比值的分析进行分析。在此基础上采用实验室种植玉米、黄瓜并用锌、铜、镉胁迫玉米金属硫蛋白,用镉胁迫黄瓜金属硫蛋白。本文实验方法简单、可靠、准确度高,为金属硫蛋白的进一步研究和植物修复重金属污染提供一定依据。