博落回對鎘污染土壤的修復(fù)潛力及耐性機理探究.pdf

1、重金屬污染的防治是一項世界性的難題并日益引發(fā)公眾的關(guān)注。由于重金屬可通過食物鏈遷移，因而對人類的健康存在極大的威脅。植物修復(fù)技術(shù)作為一種綠色、經(jīng)濟的原位治理修復(fù)技術(shù)已被廣泛研究與探討，其核心在于利用一系列的超累積植物去除土壤中的污染物，從而達到修復(fù)受污染土壤環(huán)境的目的。本研究以大生物量的經(jīng)濟作物博落回為研究對象，通過60天的土壤盆栽實驗，深入研究了在不同鎘濃度脅迫下，博落回對鎘的積累特性、耐性特征以及博落回對鎘的抗氧化響應(yīng)。研究結(jié)果表明

2、，博落回對鎘具有較好的積累特性。當(dāng)土壤中鎘濃度達到60 mg/kg時，地上部分鎘最大富集濃度達到了91.93 mg/kg，接近超累積植物地上部分鎘富集鎘濃度100 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)，且博落回地上部分對鎘的提取總量達216μg，說明博落回在鎘污染土壤的修復(fù)方面具有較大的發(fā)展?jié)摿?。鎘在博落回各器官內(nèi)的富集濃度為根＞莖＞葉，隨著土壤中鎘濃度的升高，植物各器官內(nèi)鎘富集濃度也升高。高濃度的鎘對博落回的生長表現(xiàn)出一定的抑制，生物量(DW)比對照組下

3、降了12.6％，株高與對照組相比下降了15.8％。各組植株均沒有出現(xiàn)明顯的鎘中毒癥狀，葉片無萎黃蜷曲的現(xiàn)象。通過博落回耐性指數(shù)的測定，地上部分干重在受到鎘脅迫時比較敏感，耐性指數(shù)下降最為明顯。而相比之下，根系對于鎘脅迫表現(xiàn)出更強的穩(wěn)定性。葉綠素含量是與植物生長密切相關(guān)的一個指標(biāo)，研究表明，鎘脅迫對博落回的葉綠素含量造成不同程度的降低，與對照組相比低濃度鎘脅迫對于植物葉綠素含量抑制不明顯，在Cd10處理條件下植物葉綠素含量還出現(xiàn)了小幅度增

4、長。高濃度鎘脅迫下植物葉綠素含量下降了46.7％，說明高濃度鎘對葉綠體造成了較為嚴(yán)重的破壞。植物葉片內(nèi)可溶性蛋白含量以及相對含水率在鎘脅迫下保持相對穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大幅度的下降，說明植物細胞內(nèi)環(huán)境在鎘脅迫下保持在穩(wěn)態(tài)，博落回對外界鎘脅迫有著相對較好對的耐性。
　　植物的抗氧化系統(tǒng)在鎘脅迫下響應(yīng)良好，葉片內(nèi)作為自由基清除第一道防線的超氧化物歧化酶(SOD)活性水平始終保持穩(wěn)定，在高濃度鎘處理下近下降4.9％。結(jié)合自由基含量的測定結(jié)果，

5、超氧自由基與過氧化氫含量沒有出現(xiàn)大幅度增加，說明鎘誘導(dǎo)下產(chǎn)生的活性氧自由基并沒有在細胞內(nèi)大規(guī)模爆發(fā)。過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)以及抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性水平在鎘脅迫下出現(xiàn)了不同變化，下降最為明顯的是CAT活性水平，在高濃度鎘脅迫下與對照組相比下降69.9％，這可能說明在清除體內(nèi)過量H2O2的過程中CAT發(fā)揮主要作用。POD活性水平總體而言均高于對照組，呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，體現(xiàn)出對細胞的保護效應(yīng)。APX作為