镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

摘要

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响.结果表明:低浓度(0.125 mmol·L-1)Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L-1)Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低;Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5 mmol·L-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应;Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加.当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214％,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5％;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1.这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值.