兩種桉樹(shù)在鑭、鈰脅迫下的耐性機(jī)理研究.pdf

1、植物修復(fù)技術(shù)是減輕土壤稀土污染、恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)的最佳途徑之一?，F(xiàn)已有研究發(fā)現(xiàn)桉屬植物廣林9號(hào)(Gn9:Eucalyptus grandis×Eucalyptus urophlla)和純巨5號(hào)(Eg5:Eucalyptus grandis5)可以在鑭、鈰污染的土壤上正常生長(zhǎng)，但是它們對(duì)鑭、鈰脅迫的耐性機(jī)制尚不明確。有毒金屬的區(qū)域化分布、抗氧化系統(tǒng)響應(yīng)以及巰基蛋白螯合作用是植物抵抗有毒金屬毒害的重要耐性機(jī)制，本文針對(duì)這三方面通過(guò)盆栽試驗(yàn)研

2、究?jī)煞N桉屬植物（廣林9號(hào)和純巨5號(hào)）對(duì)鑭、鈰的耐性機(jī)制，以期為稀土污染土壤修復(fù)工作提供一定的科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在鑭、鈰單一污染下，兩種桉樹(shù)均能正常生長(zhǎng)，對(duì)鑭、鈰脅迫表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐性。在鑭、鈰脅迫下，兩種桉樹(shù)的株高變化不顯著、根長(zhǎng)隨著處理濃度的升高顯著高于對(duì)照。鑭處理下，廣林9號(hào)的生物量顯著增加;純巨5號(hào)根生物量顯著降低但地上部生物量明顯增加。鈰脅迫對(duì)兩種桉樹(shù)的生物量影響不明顯。
　　(2)兩種稀土元素處

3、理下，廣林9號(hào)和純巨5號(hào)各器官中的鑭、鈰含量均顯著增加，并表現(xiàn)為根含量＞葉含量＞莖含量。在處理濃度達(dá)到500 mg kg-1時(shí)，各器官的鑭、鈰含量達(dá)到最高值。
　　兩種桉樹(shù)根部和地上部的鑭、鈰積累量均隨著處理濃度的升高而顯著增加。廣林9號(hào)表現(xiàn)為根積累量＞地上部積累量，純巨5號(hào)表現(xiàn)為根積累量＜地上部積累量。廣林9號(hào)和純巨5號(hào)根部、地上部的最大鑭積累量分別為31.39 mg pot-1、24.28 mg pot-1和26.75 mg

4、pot-1、33.97 mg pot-1;最大鈰積累量分別為24.03 mg pot-1、18.46 mg pot-1和29.56 mg pot-1、30.50 mg pot-1。
　　(3)廣林9號(hào)和純巨5號(hào)各級(jí)亞細(xì)胞組分中的鑭、鈰含量隨著處理濃度的升高呈顯著增加的趨勢(shì)，且基本表現(xiàn)為細(xì)胞壁含量＞可溶性物質(zhì)含量＞細(xì)胞器含量＞細(xì)胞膜含量。
　　細(xì)胞中細(xì)胞壁和可溶性物質(zhì)組分的鑭、鈰含量比例也隨著處理濃度的升高而升高。細(xì)胞膜和細(xì)胞

5、器組分的鑭、鈰含量比例隨著處理濃度的升高而逐漸降低。作為防止鑭、鈰進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的第一道屏障，廣林9號(hào)和純巨5號(hào)葉細(xì)胞細(xì)胞壁中鑭、鈰的含量比例分別占其總量的45.40-58.87％、45.40-51.79％和49.40-57.19％、47.34-55.98％;根細(xì)胞壁中鑭、鈰的含量比例分別占其總量的53.93-58.87％、48.68-53.60％和49.22-63.44％、48.96-59.96％。細(xì)胞膜中的稀土元素含量最低，僅4.18

6、-15.75％。
　　(4)鑭、鈰脅迫下，兩種桉樹(shù)根、葉中POD的活性均有顯著增強(qiáng)，并呈現(xiàn)隨著處理濃度的升高而先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)。純巨5號(hào)POD活性最大值比對(duì)照分別增強(qiáng)了73.71-114.19％，廣林9號(hào)對(duì)照增強(qiáng)了57.27-107.91％。廣林9號(hào)在鑭、鈰處理下其CAT活性最大值比對(duì)照增強(qiáng)了39.98-72.36％。在兩種稀土元素的單一脅迫下，兩種桉樹(shù)根部POD活性和CAT活性比對(duì)照的增強(qiáng)幅度大于葉片中其活性的增強(qiáng)幅度。

7、>　　廣林9號(hào)在鑭、鈰脅迫下，其根和葉片中GSH的最高含量比對(duì)照增加了15.77-39.84％;純巨5號(hào)比對(duì)照增加了9.97-32.85％。廣林9號(hào)和純巨5號(hào)葉片的AsA含量隨著鈰處理濃度的升高無(wú)顯著地變化，根部AsA含量最大值分別比對(duì)照增加了22.86％和36.16％。
　　(5)兩種桉樹(shù)所有的巰基蛋白含量均隨著土壤稀土元素含量的增加而增加。鑭、鈰脅迫下兩種桉樹(shù)根、葉中NPT和PCs的含量大致表現(xiàn)為:Gn9含量＜Eg5含量;根部

8、含量＜葉片含量;根部增長(zhǎng)幅度＞葉片增長(zhǎng)幅度。
　　鑭脅迫下，廣林9號(hào)和純巨5號(hào)的根、葉片中NPT最高含量比對(duì)照分別增長(zhǎng)了42.77％、10.20％和43.68％、11.13％;鈰脅迫下增長(zhǎng)了32.70％、22.63％和43.68％、12.02％。在鑭脅迫下，廣林9號(hào)和純巨5號(hào)根中的PCs含量最大值分別比對(duì)照增加了88.89％和143.40％。鑭、鈰脅迫下，純巨5號(hào)根部PCs含量增長(zhǎng)最顯著，最高含量分別比對(duì)照增長(zhǎng)了143.40％、1