外源硝普钠与EDTA强化黑麦草耐镉性及镉积累

摘要

cqvip:[目的]黑麦草常用作土壤镉污染修复植物,本文研究外源添加硝普钠(一氧化氮供体,SNP)与乙二胺四乙酸(EDTA)提高黑麦草耐镉性和镉积累量的效应,以期明确外源 SNP 和 EDTA 强化黑麦草修复土壤 Cd 污染的效应与机制。[方法]以黑麦草品种‘绅士’为试验材料,SNP 和 EDTA 作为调控物质进行了液培试验。试验以 Hoagland 营养液为基础,设定正常营养液(CK)和含 CdCl2 100 μmol/L 的胁迫营养液(Cd),并在两种营养液中分别加入 100 μmol/L SNP、0.5 mmol/L EDTA、0.25 mmol/L EDTA + 50 μmol/L SNP,共 8 个处理。幼苗处理 18 天后,调查了黑麦草生长指标、镉含量、根系活力、光合色素含量、O2^-·产生速率、H2O2 含量、丙二醛含量、电解质渗出率及抗氧化酶活性。[结果]非镉胁迫下,外源添加 EDTA 和 SNP 均显著降低黑麦草株高、根长及根系活力,同时显著提高了黑麦草地上、地下部O2^-·产生速率、H2O2 和 MDA 含量。100 μmol/L Cd 严重抑制了黑麦草的生长。添加 SNP 与 EDTA 可缓解镉胁迫对黑麦草的伤害,二者复合处理效果明显。与 Cd 处理相比,Cd + EDTA + SNP 处理的株高、根长分别增加了 68.8%和 59.6%,鲜重和干重分别增加了 62.6%和60.0%;地上与地下部 SOD 活性分别提高了 32.5%、67.6%,POD 活性分别提高了 49.8%、67.6%,APX 酶活性分别提高了 134%、102%,MDA 含量分别降低了 30.4%、21.8%,O2^-·产生速率分别降低了 29.0%、26.1%;同时,地上部与地下部镉含量分别显著提高了 89.7%和 30.2%。[结论]非镉胁迫下添加 100 μmol/L SNP、0.5mmol/L EDTA、0.25 mmol/L EDTA + 50 μmol/L SNP 均对黑麦草生长有一定抑制作用。镉胁迫下,外源添加SNP 与 EDTA 能够在促进黑麦草镉吸收、提高其地上部镉积累量的同时增强其耐镉性,有效缓解镉胁迫对黑麦草生长的抑制作用。本研究中,在提高黑麦草抗 Cd 胁迫能力和积累 Cd 量方面以同时添加 0.25 mmol/LEDTA 和 50 μmol/L SNP 的效果最佳。