黔产艾纳香对镉的生理响应及其体内镉分布特征研究

摘要

目的：研究黔产艾纳香对镉（Cd）胁迫的生理、生物学响应及其体内Cd分布特征，为艾纳香的无公害栽培提供一定的理论依据。　　方法:1.砂培试验：用含不同浓度Cd（0、10、30、60和120mg/L）的营养液处理艾纳香幼苗10d后，每组随机选取5株用于测定叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性等生理生化指标；处理30d后收获剩余植株，分析艾纳香体内Cd的器官分布和亚细胞分布。2.土培试验：用Cd含量为0.5、2、5、10、20和40mg/kg的土壤种植艾纳香苗4个月，期间观测植株的生长发育情况，采收后测定各器官总黄酮含量以及Cd的器官分布和亚细胞分布，同时分析栽培土壤中微生物数量和土壤酶活性。　　结果：1.砂培试验：①Cd对生理特性的影响：叶绿素a、b及总叶绿素含量随着Cd浓度的增加总体上逐渐降低，其中叶绿素a对Cd更敏感；叶片内可溶性蛋白以及Pro含量随Cd浓度的增加总体上逐渐增加；各Cd处理组叶片内的MDA含量均较对照组有所增加，但各组间差异不具有统计学意义（P＞0.05）；随着Cd处理浓度的增加，根系SOD活性先升后降，但仅Cd浓度为120mg/L时与其他组差异有统计学意义（P＜0.05）。②Cd在艾纳香体内的器官分布：各器官Cd含量均随着Cd处理浓度的增加而增加，且各组间差异都具有统计学意义（P＜0.05）；各器官Cd含量的高低顺序为：根＞茎＞叶。③Cd在艾纳香体内的亚细胞分布：Cd在艾纳香各器官亚细胞组分中的大小顺序为：可溶组分＞细胞壁＞细胞器；随着Cd处理浓度的增加，各组分中的Cd含量逐渐增加；各器官可溶组分中Cd的分配比例随Cd处理浓度的增加而逐渐降低，细胞壁中Cd的分配比例逐渐升高。2.土培试验：①Cd对生长的影响：低浓度Cd对艾纳香的存活和表观形态影响不大，高浓度Cd使植株出现毒害症状并死亡，且随着Cd处理浓度的增加以及种植时间的延长，存活率逐渐下降，受害程度逐渐加重；各组植株生长速度从处理2个月后开始出现差异，表现为：0.5mg/kg组＞对照组＞5mg/kg组＞2mg/kg组＞10mg/kg组＞20mg/kg组＞40mg/kg组；除0.5mg/kg组外，各处理组的生物量均低于对照组，且随着Cd浓度的增加而逐渐减少，各器官生物量大小顺序为：叶＞根＞茎。②Cd对总黄酮含量的影响：各器官中总黄酮含量的高低顺序为：叶＞根＞茎；各处理组不同器官中总黄酮含量均较对照组有所增加，但各组间差异无统计学意义（P＞0.05）。③Cd在艾纳香体内的器官分布：各器官中Cd含量的高低顺序是：下部老叶＞功能叶＞茎＞根；各Cd处理组的根、茎、功能叶和下部老叶中Cd的含量随着Cd处理浓度的增加而增加；各处理组的地上部富集系数和转运系数均大于1，随着土壤中Cd浓度的提高，植株地上部富集系数和转运系数均逐渐降低。④Cd在艾纳香体内的亚细胞分布：艾纳香各器官亚细胞组分中Cd含量的高低总体表现为：可溶组分＞细胞壁＞细胞器；各亚细胞组分中Cd的含量随着Cd处理浓度的增加而增加。⑤Cd对盆栽土壤酶活性的影响：各处理组间过氧化氢酶活性差异均无统计学意义（P＞0.05），而转化酶活性随着Cd处理浓度的提高总体上逐渐降低，且与对照组相比差异均有统计学意义（P＜0.05）。⑥Cd对盆栽土壤微生物的影响：与对照组相比，土壤中Cd浓度低于5mg/kg时能促进细菌生长，土壤中Cd浓度低于10mg/kg时能抑制真菌的生长，同时刺激放线菌的增殖。　　结论：1.黔产艾纳香对低浓度Cd具有较强的富集转运能力；2.低浓度Cd对艾纳香的生长影响不明显，高浓度Cd抑制其生长；3.一定浓度的Cd会影响或改变艾纳香生理特征；4.Cd胁迫对黔产艾纳香体内总黄酮含量影响不明显；5.Cd在艾纳香体内的器官分布受种植基质的影响，亚细胞组分中的Cd主要分布在可溶组分和细胞壁。

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第一部分 砂培条件下黔产艾纳香对Cd胁迫的生理响应及其体内Cd分布特征

1 材料与方法

2 结 果

3 讨 论

4 结 论

第二部分 土培条件下黔产艾纳香对Cd胁迫的生物学响应及其体内Cd分布特征

1 材料与方法

2 结 果

3 讨 论

4 结 论

总结与展望

参考文献

综述：镉对植物毒害与植物体内镉分布特征的研究进展

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