鎘高富集植物篩選及綜合修復(fù)初探.pdf

1、隨著電鍍、有機(jī)農(nóng)藥的應(yīng)用、污水灌溉等一系列人為活動(dòng)，使得鎘長(zhǎng)期在土壤中殘留，為動(dòng)植物的生存帶來了嚴(yán)重威脅。人類對(duì)重金屬污染環(huán)境的治理采取了多種修復(fù)方法，其中植物修復(fù)是研究的一個(gè)熱點(diǎn)，通過植物對(duì)重金屬的提取、固定、降解和揮發(fā)性作用，減少或去除土壤中的重金屬含量，不僅成本低，還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，是公認(rèn)的綠色修復(fù)技術(shù)。本文以韭菜和鳳仙花為實(shí)驗(yàn)材料，通過水培以及土培方法，研究不同濃度鎘脅迫下對(duì)其種子萌發(fā)、幼苗期的生理特性、成年植株結(jié)構(gòu)的影

2、響、接種AM真菌下成年植株的生理抗性和鎘富集規(guī)律，以期挖掘出具有修復(fù)潛力的植物。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　（1）鎘脅迫對(duì)韭菜和鳳仙花種子萌發(fā)具有低促高抑的現(xiàn)象，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)在高濃度鎘脅迫時(shí)下降，且與對(duì)照差異顯著（P<0.05）。兩者的根長(zhǎng)和苗長(zhǎng)隨著鎘濃度的增加而變短，300 mg·kg-1鎘脅迫下，兩者根長(zhǎng)分別比對(duì)照分別降低了70.33％、97.03%，苗長(zhǎng)分別降低了66.33%、65.58%，表明鎘對(duì)根的抑制作用大于

3、苗的。
　　（2）接種AM真菌后，兩種植物對(duì)不同濃度鎘脅迫的生理響應(yīng)程度不同。兩種植物SOD活性均先升后降再升，均在300 mg·kg-1脅迫下達(dá)到最大，鳳仙花POD活性先升后降再升，在300 mg·kg-1達(dá)到最大，韭菜POD活性先升后降，在250 mg·kg-1達(dá)到最大，鳳仙花CAT活性先降后升，韭菜CAT活性先升后降，二者均在300 mg·kg-1達(dá)到最大值，且接菌處理比無菌抗氧化酶活性高，高濃度鎘脅迫下，接種AM真菌降低了

4、MDA、脯氨酸的含量；兩種植物AM真菌處理比無菌處理根長(zhǎng)和苗長(zhǎng)長(zhǎng)，說明AM真菌提高了抗氧化酶活性，降低膜脂過氧化，增強(qiáng)了植物對(duì)鎘的耐受性，減輕了鎘對(duì)植物的毒害作用。
　?。?）300 mg·kg-1鎘脅迫下，兩種植物富集鎘的能力有差異，鳳仙花鎘含量的分配為：根>莖>葉，韭菜鎘含量為地下部分>地上部分，鳳仙花地下部分鎘含量低于韭菜的，而地上部分鎘含量高于韭菜的，二者的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)分別為0.34、0.2，鳳仙花富集系數(shù)在250 mg·kg

5、-1達(dá)到最高為0.44，均<1，均沒有達(dá)到超富集植物的標(biāo)準(zhǔn)。土壤鎘濃度與鳳仙花鎘濃度具有顯著地相關(guān)性，二者均隨著鎘脅迫濃度的增強(qiáng)而增加。高濃度鎘脅迫顯著降低了兩種植物的單株生物量。AM真菌增加了鳳仙花地下部分鎘含量，減少了地上部分鎘含量，總體上減少了鎘累積量。
　　（4）低濃度（50 mg·kg-1）和高濃度（300 mg·kg-1）鎘脅迫下，鳳仙花根在亞細(xì)胞水平上的鎘分配均呈細(xì)胞液>細(xì)胞壁>細(xì)胞器的規(guī)律。50 mg·kg-1鎘脅

6、迫下，細(xì)胞液、細(xì)胞壁、細(xì)胞器鎘含量分別占總量的45%、16.8%、6.6%，300 mg·kg-1鎘脅迫時(shí)，細(xì)胞液、細(xì)胞壁、細(xì)胞器分別占總量的25.87%、4.9%、2.9%，說明高濃度鎘脅迫下，雖然亞細(xì)胞鎘總量提高，但由于細(xì)胞受損嚴(yán)重，各亞細(xì)胞組分對(duì)鎘的吸收能力降低。
　?。?）高鎘脅迫破壞鳳仙花的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，在橫切面上表現(xiàn)為，導(dǎo)管破裂，不能形成完整的封閉結(jié)構(gòu)，纖維組織排列紊亂，皺縮；在縱向上表現(xiàn)為導(dǎo)管皺縮，螺距增大，結(jié)構(gòu)松散凌亂