鎘脅迫對楊樹無性系植株生長發(fā)育及部分生理特性影響的研究.pdf

1、利用植物修復(fù)鎘(Cd)污染的環(huán)境是當(dāng)今環(huán)境學(xué)和生物學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。目前用于植物修復(fù)的備選植物的篩選主要集中在一些超富集植物上。超富集植物雖具有較強(qiáng)的Cd富集能力，但是其存在生物量小，生長地域與環(huán)境受限、品種資源較少等不利因素，限制了這項(xiàng)綠色生物技術(shù)的應(yīng)用。本課題擬利用木本植物楊樹作為植物修復(fù)的備選植物，在實(shí)驗(yàn)中模擬Cd脅迫環(huán)境，研究楊樹抗Cd的生理機(jī)制以及在體內(nèi)Cd富集的分布規(guī)律，探討不同楊樹品種間的抗性及修復(fù)潛力的差異。為利用楊樹進(jìn)

2、行植物修復(fù)提供一些理論準(zhǔn)備。 本研究以中國林科院提供的4品種楊樹無性系插條為材料(中林46、廊坊4號(hào)、小葉楊和青楊)，使用營養(yǎng)液附加不同濃度Cd進(jìn)行處理，研究了Cd對楊樹無性系植株生長、葉片光合作用及氣體交換情況和葉片抗氧化酶系統(tǒng)及可溶性蛋白含量的影響，分析了Cd在4品種楊樹體內(nèi)分布和積累的特點(diǎn)并研究了Cd對楊樹根和葉片中鎂(Mg)、錳(Mn)和鐵(Fe)吸收和代謝的影響，并對楊樹Cd積累和毒害的生理機(jī)制進(jìn)行了深入討論。取得了如

3、下主要結(jié)果： 1.楊樹對鎘(Cd)脅迫具有較強(qiáng)的忍耐力，低濃度Cd對楊樹生長基本無影響，而高濃度Cd則對楊樹生長產(chǎn)生毒害作用，且隨著脅迫濃度的提高和處理時(shí)間的延長而毒害程度加大。 2.Cd在楊樹體內(nèi)的不同器官中均有富集；Cd主要在根系積累，向地上部分運(yùn)輸較少；樹皮中Cd的積累量顯著高于木質(zhì)部；幼葉中Cd含量高于老葉。 3.Cd脅迫會(huì)抑制根系對Mg和Mn的吸收，卻促進(jìn)Fe的吸收；同時(shí)也抑制了葉片對Mg、Mn、Fe的

4、代謝和利用。 4.Cd脅迫還對楊樹光合作用產(chǎn)生影響，低濃度Cd對楊樹光合速率無影響，中高濃度Cd對楊樹凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率等具有抑制作用，而且隨著處理時(shí)間的延長和Cd脅迫濃度的提高而逐漸加大。 5.4品種楊樹無性系在受Cd脅迫后，葉片POD、SOD、CAT的活性相比對照組有不同程度變化，在低Cd毒害水平，活性升高；在高毒害水平，活性則會(huì)下降。葉片中可溶性蛋白含量隨Cd濃度的升高而下降。 6.中林46和廊