硫素对小花南芥体内含硫化合物与铅累积特征的影响

摘要

为探明含硫化合物促进小花南芥(Arabis alpina L.var.parviflora Franch)富集Pb的机理,采用外源添加不同硫浓度进行盆栽试验,通过测定谷氨酸、半胱氨酸、谷胱甘肽含量及酶活性,揭示超富集植物小花南芥体内含硫化合物对Pb累积特征的影响.结果表明:硫浓度为50 mg·kg-1处理下,小花南芥地上部、地下部生物量分别显著增加85.0％和46.2％;硫浓度为150、200 mg·kg-1处理下,土壤中有效态Pb含量分别显著增加3.6％和4.1％,小花南芥地下部Pb含量分别显著增加23.1％和32.8％;硫浓度为50、100 mg·kg-1处理促进了小花南芥对Pb的累积,富集系数分别显著增加64.2％和107.8％;硫处理显著提高了小花南芥体内含硫化合物含量及酶活性;小花南芥地下部Pb含量与地上部谷氨酸(Glutamine,Glu)含量呈极显著正相关,与地上部γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-glutamylcysteine synthetase,γ-GCS)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)活性呈显著正相关;小花南芥地下部Pb含量与地下部半胱氨酸(Cysteine,Cys)含量呈极显著正相关,与地下部γ-GCS、GR和谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferase,GST)活性呈显著正相关.研究发现,适量施硫能促进小花南芥体内含硫化合物的合成,提高关键酶活性和对Pb的富集能力,有利于对Pb污染土壤的修复.