氯化鎘對霞多麗(Vitis vinifera)幼苗生理影響及鎘的形態(tài)分布.pdf

1、鎘(Cadmium)是一種劇毒、遷移性強、易積累的重金屬元素。近年來,由于環(huán)境污染、農(nóng)藥和化肥等化工產(chǎn)品的長期大量使用以及不當(dāng)?shù)墓芾矸绞?如污水灌溉、污泥和礦渣改土、使用含Cd的有機肥料等),很多農(nóng)業(yè)用地已受到不同程度的鎘污染,其中以蔬菜用地和果園用地較為嚴(yán)重。
　　 土壤鎘污染可以直接導(dǎo)致植物呼吸強度降低,葉綠素合成受阻,光合作用減弱,核酸和蛋白質(zhì)合成受阻,抑制氣孔開放,影響水分代謝,干擾葉片氮代謝,擾亂營養(yǎng)元素吸收平衡,造成

2、植物新陳代謝混亂,養(yǎng)分失調(diào),植物正常生長發(fā)育受阻,進而造成農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降,減產(chǎn)甚至絕收,給農(nóng)戶帶來嚴(yán)重的精神和經(jīng)濟損失。更重要的是,鎘還可以通過植物進入食物鏈,對人和動物的健康造成威脅。人或動物若長期食入受污染植物或農(nóng)產(chǎn)品,鎘會在人體和動物體積累,進而引發(fā)骨質(zhì)疏松,骨痛病,腎損傷等一系列病癥,并具有極強的致癌、致畸作用。
　　 霞多麗(Chardonnay的音譯,又譯:莎當(dāng)尼)原產(chǎn)自勃根第,是目前全世界最受歡迎的釀酒葡萄,屬早熟

3、型品種。由于適合多種類型氣候,耐冷,產(chǎn)量高且穩(wěn)定,容易栽培,幾乎已在全球各產(chǎn)酒區(qū)普遍種植。隨著葡萄酒行業(yè)在我國的蓬勃發(fā)展,霞多麗作為我國主栽釀酒品種之一,面臨著多種多樣的病蟲害侵害和自然災(zāi)害(凍害、旱澇)威脅,為了提高霞多麗葡萄品質(zhì),生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄酒,葡萄抗性砧木嫁接栽培也成為研究熱點。
　　 基于上述認(rèn)識,本課題采用霞多麗(Chardonnay)自根苗和嫁接苗為試材,通過添加外源鎘和鎘吸收抑制劑,探討鎘對葡萄的毒害機理以及自根苗

4、和嫁接苗對鎘毒害的響應(yīng),以及氯化鈣對氯化鎘吸收和毒害作用的抑制緩解效果,為葡萄科學(xué)栽培和生產(chǎn)無公害產(chǎn)品提供參考和理論依據(jù)。
　　 本實驗以霞多麗自根苗、霞多麗砧SO4、霞多麗砧5BB為試材,采用CdCl2·H2O+1/2Hoagland根部灌入的方法,研究了鎘對霞多麗幼苗的生理影響及其形態(tài)積累分布。結(jié)果表明:①高濃度的鎘(3mmol/L)可以抑制霞多麗幼苗的萌發(fā)、節(jié)間伸長和變粗、新梢的伸長,減小葉面積,顯著降低新梢的生長速率。<

5、br>　　 ②不同濃度鎘處理對霞多麗幼苗的抗氧化酶活性影響不同。低鎘(0.5、1mmol/L)可以刺激酶的表達,提高酶活性和根系活力,增加可溶性蛋白含量和氧自由基產(chǎn)生速率,降低MDA含量,高鎘(4mmol/L)則起到抑制作用。酶活性降低,可溶性蛋白和自由基產(chǎn)生速率下降,MDA含量上升,引起植物體內(nèi)ROS大量積累,造成氧化傷害。
　　 ③1mmol/L鎘脅迫下,隨著處理時間的延長,霞多麗幼苗的保護酶活性和相對電導(dǎo)率呈先升后降趨勢

6、,在鎘脅迫3d時,SOD和POD酶反應(yīng)靈敏,活性升高顯著,是主要清除活性氧的酶類,在處理7d后,CAT和APX活性開始升高,表明二者是協(xié)助清除酶類。
　　 ④鎘在霞多麗幼苗中的積累規(guī)律為根＞莖＞葉柄＞葉片＞新梢。這體現(xiàn)了霞多麗幼苗根莖對鎘的強截留作用。鎘在霞多麗幼苗根系和葉片中的亞細胞分布規(guī)律為細胞壁＞可溶性部分＞細胞器。細胞壁中積累50％以上的鎘,可能是霞多麗幼苗對鎘耐性機制之一。
　　 ⑤在霞多麗幼苗根系中,鎘主要是

7、以氯化鈉提取態(tài)存在。其次為乙酸提取態(tài),再次為鹽酸提取態(tài)、乙醇提取態(tài),去離子水提取態(tài)含量最少。隨著處理濃度的增加,各提取態(tài)含量變化不一,其中氯化鈉提取態(tài)和乙酸提取態(tài)呈現(xiàn)上升趨勢。
　　 ⑥氯化鎘脅迫下,霞多麗幼苗根系中硝態(tài)氮和氨態(tài)氮含量顯著降低,葉片中兩種形態(tài)氮含量的升高,可能是因為鎘降低幼苗根系活力和硝酸還原酶活性,降低霞多麗幼苗根系對硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的吸收,干擾氮代謝,阻止氮同化作用引起,造成葉片中大量銨態(tài)氮的積累,從而引發(fā)銨中