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1、目的:研究黔產(chǎn)艾納香對(duì)鎘(Cd)脅迫的生理、生物學(xué)響應(yīng)及其體內(nèi)Cd分布特征,為艾納香的無(wú)公害栽培提供一定的理論依據(jù)。
方法:1.砂培試驗(yàn):用含不同濃度Cd(0、10、30、60和120mg/L)的營(yíng)養(yǎng)液處理艾納香幼苗10d后,每組隨機(jī)選取5株用于測(cè)定葉綠素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指標(biāo);處理30d后收獲剩余植株,分析艾納香體內(nèi)Cd的器官分布和亞細(xì)胞
2、分布。2.土培試驗(yàn):用Cd含量為0.5、2、5、10、20和40mg/kg的土壤種植艾納香苗4個(gè)月,期間觀測(cè)植株的生長(zhǎng)發(fā)育情況,采收后測(cè)定各器官總黃酮含量以及Cd的器官分布和亞細(xì)胞分布,同時(shí)分析栽培土壤中微生物數(shù)量和土壤酶活性。
結(jié)果:1.砂培試驗(yàn):①Cd對(duì)生理特性的影響:葉綠素a、b及總?cè)~綠素含量隨著Cd濃度的增加總體上逐漸降低,其中葉綠素a對(duì)Cd更敏感;葉片內(nèi)可溶性蛋白以及Pro含量隨Cd濃度的增加總體上逐漸增加;各Cd處
3、理組葉片內(nèi)的MDA含量均較對(duì)照組有所增加,但各組間差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);隨著Cd處理濃度的增加,根系SOD活性先升后降,但僅Cd濃度為120mg/L時(shí)與其他組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。②Cd在艾納香體內(nèi)的器官分布:各器官Cd含量均隨著Cd處理濃度的增加而增加,且各組間差異都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);各器官Cd含量的高低順序?yàn)椋焊厩o>葉。③Cd在艾納香體內(nèi)的亞細(xì)胞分布:Cd在艾納香各器官亞細(xì)胞組分中的大小順
4、序?yàn)椋嚎扇芙M分>細(xì)胞壁>細(xì)胞器;隨著Cd處理濃度的增加,各組分中的Cd含量逐漸增加;各器官可溶組分中Cd的分配比例隨Cd處理濃度的增加而逐漸降低,細(xì)胞壁中Cd的分配比例逐漸升高。2.土培試驗(yàn):①Cd對(duì)生長(zhǎng)的影響:低濃度Cd對(duì)艾納香的存活和表觀形態(tài)影響不大,高濃度Cd使植株出現(xiàn)毒害癥狀并死亡,且隨著Cd處理濃度的增加以及種植時(shí)間的延長(zhǎng),存活率逐漸下降,受害程度逐漸加重;各組植株生長(zhǎng)速度從處理2個(gè)月后開(kāi)始出現(xiàn)差異,表現(xiàn)為:0.5mg/kg組
5、>對(duì)照組>5mg/kg組>2mg/kg組>10mg/kg組>20mg/kg組>40mg/kg組;除0.5mg/kg組外,各處理組的生物量均低于對(duì)照組,且隨著Cd濃度的增加而逐漸減少,各器官生物量大小順序?yàn)椋喝~>根>莖。②Cd對(duì)總黃酮含量的影響:各器官中總黃酮含量的高低順序?yàn)椋喝~>根>莖;各處理組不同器官中總黃酮含量均較對(duì)照組有所增加,但各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。③Cd在艾納香體內(nèi)的器官分布:各器官中Cd含量的高低順序是:下
6、部老葉>功能葉>莖>根;各Cd處理組的根、莖、功能葉和下部老葉中Cd的含量隨著Cd處理濃度的增加而增加;各處理組的地上部富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均大于1,隨著土壤中Cd濃度的提高,植株地上部富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均逐漸降低。④Cd在艾納香體內(nèi)的亞細(xì)胞分布:艾納香各器官亞細(xì)胞組分中Cd含量的高低總體表現(xiàn)為:可溶組分>細(xì)胞壁>細(xì)胞器;各亞細(xì)胞組分中Cd的含量隨著Cd處理濃度的增加而增加。⑤Cd對(duì)盆栽土壤酶活性的影響:各處理組間過(guò)氧化氫酶活性差異均無(wú)統(tǒng)
7、計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而轉(zhuǎn)化酶活性隨著Cd處理濃度的提高總體上逐漸降低,且與對(duì)照組相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。⑥Cd對(duì)盆栽土壤微生物的影響:與對(duì)照組相比,土壤中Cd濃度低于5mg/kg時(shí)能促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng),土壤中Cd濃度低于10mg/kg時(shí)能抑制真菌的生長(zhǎng),同時(shí)刺激放線菌的增殖。
結(jié)論:1.黔產(chǎn)艾納香對(duì)低濃度Cd具有較強(qiáng)的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力;2.低濃度Cd對(duì)艾納香的生長(zhǎng)影響不明顯,高濃度Cd抑制其生長(zhǎng);3.一定濃度的Cd
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