外源鈣和亞精胺對(duì)鎘脅迫下苧麻生理響應(yīng)的影響研究.pdf

1、本研究采用素有“中國(guó)草”之稱的中國(guó)特有的以紡織為主要用途的作物——苧麻作為實(shí)驗(yàn)選材，重金屬鎘（Cd）為目標(biāo)污染物，研究外源鈣(Ca）和亞精胺（Spd）對(duì)鎘脅迫下苧麻幼苗生長(zhǎng)、光合作用、抗氧化作用及Cd吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響，探索外源物質(zhì)對(duì)苧麻修復(fù)鎘污染影響的作用機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：5 mg/L Cd處理下，苧麻根莖葉中Cd濃度分別為309.67 mg/kg、117.08 mg/kg、87.72 mg/kg，這表明苧麻對(duì)Cd有一定程度

2、的富集能力，可用于重金屬Cd污染的植物修復(fù)。但Cd處理下苧麻生物量、可溶性蛋白、葉綠素含量等都顯著降低，而脯氨酸、過(guò)氧化氫、丙二醛含量大幅增加，抗氧化物酶(SOD、CAT、POD、APX)活性及抗氧化物質(zhì)（GSH、維生素 E）水平等均發(fā)生變化，說(shuō)明 Cd脅迫通過(guò)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育、光合作用、生理代謝、氧化程度等對(duì)苧麻產(chǎn)生了毒害作用。外源 Ca對(duì)苧麻重金屬 Cd吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響很大：所有濃度的Ca處理都增加了Cd從苧麻根部到地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)能

3、力。特別是低濃度Ca（1 mmol/L）處理，其在提高 Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TF＞1)的同時(shí)還大幅增加了苧麻莖和葉對(duì)重金屬Cd的吸收，使得苧麻地上部分積累的重金屬 Cd濃度超過(guò)100 mg/kg DW。不同濃度外源Ca對(duì)Cd脅迫下植物生理指標(biāo)的影響存在差異：中濃度Ca（5 mmol/L）處理增加了苧麻生物量、可溶性蛋白濃度、植物體內(nèi)葉綠素含量，降低了重金屬Cd的積累和脯氨酸水平，該濃度 C a處理通過(guò)調(diào)節(jié)上述生理指標(biāo)起到了緩解 C d毒害的

4、作用；而低濃度Ca（1 mmol/L）處理則通過(guò)增加重金屬Cd的積累及脯氨酸水平，降低苧麻地上部分及地下部分生物量和可溶性蛋白質(zhì)含量加劇了Cd的毒害作用；高濃度Ca（10 mmol/L）處理則通過(guò)降低可溶性蛋白的含量，表現(xiàn)出一定程度的毒害作用。Spd與Ca的聯(lián)用效果因Ca濃度不同產(chǎn)生不同的結(jié)果：與1 mmol/L Ca+Cd處理相比，Spd可顯著增加苧麻根莖葉的生物量。在植物抗氧化脅迫方面，Spd的添加可通過(guò)降低MDA及H2O2濃度，調(diào)

5、節(jié)抗氧化物酶SOD、CAT、POD、AP X等的活性，提高抗氧化物質(zhì) GSH、維生素E的水平等緩解由1 mmol/L Ca+Cd處理對(duì)苧麻造成的氧化脅迫作用。但5 mmol/L Ca+Cd處理下Spd的緩解作用則不明顯。
　　綜上所述，Cd脅迫嚴(yán)重影響了苧麻的生長(zhǎng)及生理代謝，5 mmol/L Ca處理可緩解Cd的毒害作用；外源1 mmol/L Ca處理可增加苧麻對(duì)Cd的吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)但會(huì)加劇Cd的毒害作用；Spd與1 mmol/L C