桢楠幼树生长及抗性生理对镉胁迫的响应

摘要

【目的】研究土壤重金属Cd对珍稀树种桢楠(Phoebe zhennan)幼树生长和生理特性的影响,分析桢楠对Cd的耐受性。【方法】以3.5年生桢楠幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,试验共设置6个Cd处理,施Cd量分别为0,10,20,30,40,50 mg/kg,将每个处理的施Cd量以CdCl2形式分5次施入,待处理结束后测定植株的生长及抗性生理指标。【结果】(1)Cd胁迫下桢楠幼树叶缘出现枯萎现象,且随着Cd胁迫的加重其叶缘枯萎面积逐渐增大,顶芽萌发展开时间推迟,株高净生长量、地径净生长量、顶芽长、春梢长均呈下降趋势。(2)随着Cd含量的增加,H2O2和MDA含量总体呈增加趋势,SOD、POD和CAT活性呈先升后降趋势。(3)随着Cd含量的增加,脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量呈增加趋势,可溶性蛋白质(SP)含量在Cd含量为30 mg/kg时增至最大,此后随Cd胁迫程度的进一步加重有所降低。(4)随着Cd含量的增加,植株春季萌芽中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)含量无显著变化,但二者比值(IAA/CTK)在Cd含量为50 mg/kg时显著高于CK;赤霉素(GA3)含量呈下降趋势。(5)随着Cd含量的增加,桢楠幼树地上部和地下部Cd含量均显著增大,可知桢楠幼树对Cd的富集量与施Cd量呈正相关,但Cd转移效率较低,在同一施Cd水平下,桢楠幼树地下部Cd含量均明显高于地上部。【结论】Cd胁迫会明显抑制桢楠幼树的生长,干扰其生理过程,且当施Cd量≥20 mg/kg时,Cd对桢楠的影响尤为突出,说明桢楠对Cd的耐受性较弱,并且富集Cd的主要部位是植株根系,因此桢楠不适宜在Cd污染严重的地段种植并用于土壤修复。