鎘脅迫下不同鎂水平對玉米幼苗生長的影響及生理機制的研究.pdf

1、鎘(Cd)是毒性最強和農(nóng)田受污染最普遍的重金屬之一。調(diào)查研究表明，我國農(nóng)田土壤Cd污染面積也比較大。土壤中的Cd具有很強的生物遷移性，土壤鎘污染已對我國農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)和人體健康構(gòu)成潛在威脅。鎂(Mg)是植物正常生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素，對植物的光合作用和植物抗逆過程中發(fā)揮著重要作用，近年來的研究表明Mg可以減輕重金屬對植物毒害作用，但關(guān)于鎂是否能緩解鎘對植物的毒害作用及其生理作用機制還不清楚。
　　 本論文以玉米幼苗為材料，采

2、用水培試驗，從生物量、氧化脅迫、Cd在玉米體內(nèi)的分布、礦質(zhì)元素在玉米體內(nèi)的變化、光合特性和熒光特性等角度研究了Cd對玉米幼苗生長和代謝的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)Cd脅迫使玉米生物量降低，Cd含量顯著提高，影響玉米對礦質(zhì)元素的吸收和轉(zhuǎn)運。缺Mg顯著降低玉米地上部生物量，卻明顯提高Cd含量;高Mg水平能提高玉米地上部生物量，但同時也顯著提高Cd含量。鎂水平對鎘脅迫下玉米礦質(zhì)元素含量的影響因元素種類、植株部位及Mg離子濃

3、度的不同而異。
　　 (2)Cd脅迫降低了玉米葉片的葉綠素和類胡蘿卜素含量，抑制了玉米的光合速率。缺Mg對葉綠素a和胡蘿卜素含量影響不明顯，卻顯著降低葉綠素b含量，明顯提高a/b比值，而高Mg對葉綠素b含量和a/b比值影響不明顯，但顯著提高葉綠素a和類胡蘿卜素含量，從而顯著提高凈光合速率(Pn)，降低胞間CO2濃度(Ci)，而缺鎂水平更抑制了Cd對玉米的光合能力，使Pn和Ci均顯著降低，對蒸騰速率(Tr)和氣孔導度(Gs)影響不

4、明顯。Mg水平對PSⅡ最大光化學效率（Fv/Fm）影響不明顯;但缺鎂或過量Mg卻使PSⅡ潛在活性（Fv/Fo）明顯提高，可以使光反應中心保持較高的活性。
　　 (3)Cd脅迫下玉米體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)酶超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性顯著提高，但過氧化物酶(POD)活性反而顯著降低，丙二醛(MDA)含量增加，增加了植物細胞脂膜過氧化程度。缺鎂水平降低了玉米葉片中SOD活性和AsA含量降低，抑制了玉米的抗氧化系統(tǒng)，而過