镉胁迫下不同改良剂对水稻种子萌发和镉吸收积累的影响

采用种子萌发试验和溶液培养试验方法,比较4种不同改良剂对Cd胁迫下水稻种子萌发和Cd吸收积累的影响。结果表明:添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均可以促进Cd胁迫下水稻种子萌发和水稻幼苗的生长发育。在浓度为5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加1 mg·L~(-1)硼酸、10μmol·L~(-1)褪黑素、0.5 mg·L~(-1)钼酸钠和1 mmol·L~(-1)硅酸钠使水稻种子发芽率比CK处理分别提高11.1%、10.0%、11.1%和10.0%,发芽势分别提高17.8%、17.8%、17.8%和22.2%;添加这4种改良剂可以不同程度地降低水稻种子萌发和水培实验中水稻植株Cd含量。5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均显著降低种子萌发试验中水稻幼根和幼芽Cd含量,其中幼根Cd含量降低38.6%～51.3%,幼芽Cd含量降低36.9%～41.1%。水培实验中,当Cd浓度为1μmol·L~(-1)时,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠使水稻根系Cd含量比对照处理分别降低32.6%、38.3%、47.0%和72.5%(8 d)。硅酸钠降低水稻Cd含量的效果最明显,其次是钼酸钠和褪黑素,硼酸的效果稍差。     

屎肠球菌胞外多糖对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为研究屎肠球菌胞外多糖对Cd胁迫条件下水稻种子萌发及幼苗生长的影响,采用水培试验法,在含有Cd(20、40 mg·L~(-1))的培养液中添加不同浓度胞外多糖(500、1 000 mg·L~(-1)),考察水稻种子萌发及幼苗生长相关代谢指标的变化。试验结果表明,Cd胁迫明显抑制了水稻种子的萌发效率与幼苗各器官的发育情况,而添加不同浓度的屎肠球菌胞外多糖可以显著促进Cd胁迫下水稻种子的发芽势、发芽率和根部发育,但水稻萌发后的芽长受到显著抑制,而这种抑制作用在水稻幼苗生长阶段并未观察到。在Cd胁迫条件下,胞外多糖处理后的水稻幼苗内类黄酮与花色素苷的含量提高了18.6%～208.7%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活力显著上升,丙二醛含量显著下降。傅里叶变换红外光谱显示胞外多糖提高了Cd胁迫下水稻叶片中碳水化合物、蛋白质、脂类和羧酸盐的含量,并可能通过加强渗透作用来降低Cd对水稻的毒害作用。研究结果表明,屎肠球菌胞外多糖可以显著缓解Cd胁迫对水稻种子萌发与幼苗生长的毒害作用。     

外源一氧化氮对镉胁迫下紫花苜蓿幼苗活性氧代谢和镉积累的影响

采用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对镉(Cd)胁迫(0.5 mmol·L~(-1) CdCl_2)下紫花苜蓿(Medicogo sativa L.)幼苗进行预处理,分析NO对Cd胁迫下紫花苜蓿幼苗膜脂过氧化、抗氧化酶系统、渗透调节物质和Cd积累量的影响,探讨NO在植物逆境胁迫响应中的作用及其机理。结果表明:300μmol·L~(-1)SNP显著降低Cd胁迫下紫花苜蓿幼苗相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H_2O_2)含量和超氧阴离子(O_2~-·)产生速率;400μmol·L~(-1)SNP显著促进脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、类胡萝卜素(Car)的合成;200μmol·L~(-1)SNP显著降低叶和茎中Cd含量;100μmol·L~(-1)SNP显著降低根中Cd含量。不同浓度SNP对紫花苜蓿叶、茎和根中抗氧化酶活性的影响比较复杂:100μmol·L~(-1)SNP显著增强叶中过氧化物酶(POD)活性、叶和茎中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性;50μmol·L~(-1)SNP显著增强叶、茎和根中抗坏血酸酶(APX)活性;400μmol·L~(-1)显著增强茎和根中POD活性。适当浓度的NO可以增加渗透调节物质含量和调节抗氧化酶活性,有效保护紫花苜蓿幼苗膜系统的稳定性,缓解Cd胁迫对紫花苜蓿幼苗的伤害。     

外源褪黑素处理对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

为探讨外源褪黑素对Cd胁迫下植物生长发育的影响,采用室内培养实验研究外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发及相关生理指标的影响。结果表明:外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发具有一定的促进作用,褪黑素施用可提高水稻种子的发芽率和发芽势,促进水稻幼根和幼芽的生长,当Cd浓度为100μmol·L~(-1)时,添加100μmol·L~(-1)褪黑素使得水稻根系活力和总根长分别比对照处理提高15.2%和133.7%;外源褪黑素能显著降低Cd胁迫下水稻幼芽的MDA含量,提高水稻体内的POD、SOD和CAT的活性,当Cd浓度为100μmol·L~(-1)时,添加10~1000μmol·L~(-1)褪黑素会使水稻幼芽MDA含量比对照处理降低8.2%~16.0%,POD、SOD和CAT的活性分别比对照处理提高21.3%~45.5%、24.2%~32.2%和77.8%~145.8%。褪黑素可以有效地缓解Cd对水稻的毒害作用。     

硅对镉胁迫下水稻幼苗体内镉分布规律的研究

采用溶液培养,研究不同浓度(0、30、80、130、180mg/L)的SiO2在4.0mg/LCdCl2浓度胁迫下对水稻幼苗体内镉(Cd)的分布规律。结果表明,在Cd胁迫下Si降低了水稻幼苗根、茎、叶、鞘、共质体和质外体Cd含量,其分布规律为:根茎叶茎鞘叶片,呈现出末端分布规律。说明Si促使大量的Cd累积在根中,根是Cd累积的主要部位,而茎、叶中Cd累积量较少。可见,Si可抑制水稻体内Cd由地下部分向地上部分运输,且能抑制地上部分Cd向叶片运输,并能减少Cd进入共质体。     

海藻糖对镉胁迫下水稻幼苗生长的影响

为了研究海藻糖对水稻镉耐受性的影响,以T705品种水稻为试验材料,采用水培试验研究了镉胁迫下,海藻糖对水稻幼苗镉吸收速率及叶绿素含量影响的动态变化。水稻幼苗茎叶和根系镉含量随着镉处理时间的延长和浓度的提高而增大,但外源海藻糖的施用则有效抑制了水稻镉吸收。经过88.96μmol·L~(-1)镉处理48 h后,水稻幼苗的镉积累量趋于平稳,镉+海藻糖处理的水稻茎叶镉含量相比只有镉处理的减少了42.0%,根系部分则下降了24.2%。水稻幼苗镉吸收速率随着镉浓度的增加而增大,且根系积累量远高于地上部分。水稻幼苗镉含量随着海藻糖处理浓度的增加而减少,镉+海藻糖处理的茎叶和根系的吸收速率分别比只有镉处理的减少了32.44%～41.4%和4.29%～21.56%。此外,海藻糖有效提高了相同镉处理下的钙、镁含量。伴随着镉浓度或者海藻糖浓度的升高,水稻幼苗叶绿素含量逐渐降低,在52.85 mmol·L~(-1)海藻糖处理下,8.89、17.79、44.48μmol·L~(-1)和88.96μmol·L~(-1)镉胁迫后的幼苗叶绿素含量降幅最大,与空白相比分别下降了27.6%、29.9%、36.2%和35.9%。试验结果表明,海藻糖可在一定程度上缓解镉对水稻幼苗的胁迫。     

硅对水稻幼苗镉的解毒作用及其机制研究

采用水培试验方法,研究了硅对镉胁迫下水稻幼苗的解毒效应及其机制。结果表明,Cd(4mg·L~(-1))处理4d后水稻幼苗出现明显的毒害症状,生物产量显著降低。然而,在镉溶液中添加30～180mg·L~(-1)SiO_2后镉毒害症状减轻,生物产量显著提高。硅处理不仅极显著减少水稻含镉量和镉的吸收量,而且减少镉累积在地上部、地下部以及在叶、茎中的比值。硅处理后细胞壁中的镉占根中镉的比例增加,而镉在共质体和质外体中的比例显著减少。硅处理还使进入根细胞自由空间的镉更多地转化为交换态,使交换态镉与游离态镉的比值升高。这些结果显示,硅通过抑制水稻对镉的吸收和镉的向上运输,而增加镉在细胞壁中的沉积和自由空间中交换态镉的比重等途径缓解镉对水稻的毒害。     

镉胁迫对万寿菊属植物幼苗生理及富集的影响

【目的】研究不同质量浓度(0、0.3、3、20、60、120、180、240 mg·L-1)镉胁迫下,万寿菊属植物幼苗(万寿菊、孔雀草)的生理指标与富集指标,比较可溶性蛋白、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶与镉吸收量,明确不同质量浓度镉胁迫下万寿菊属植物幼苗生理调节机制与富集能力。【方法】通过水培试验,采用镉胁迫处理幼苗,测定可溶性蛋白、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶与镉吸收量,研究镉胁迫对万寿菊、孔雀草幼苗的生理指标与幼苗富集效果的影响。【结果】随着Cd胁迫质量浓度的增加,万寿菊幼苗的可溶性蛋白质含量逐渐降低,丙二醛含量随Cd质量浓度增加先降低后升高再降低,过氧化物酶活性逐渐升高,超氧化物歧化酶活性先降低后升高再降低;孔雀草幼苗可溶性蛋白质含量逐渐降低,丙二醛含量先下降后上升再下降后又上升,过氧化物酶先上升后下降,超氧化物歧化酶含量先上升后下降再上升后下降;万寿菊、孔雀草幼苗对镉的吸收量随Cd胁迫质量浓度的增加积累能力逐渐增强,万寿菊幼苗与孔雀草幼苗在180 mg·L~(-1)Cd胁迫时,幼苗内Cd含量分别达到440.40、478.23 mg·kg~(-1)。【结论】中、低量的Cd胁迫(0.3–120 mg·L~(-1))对万寿菊、孔雀草幼苗生理影响小,自身可以调节,高量的Cd胁迫(180、240 mg·L~(-1))产生破坏作用,影响较大;万寿菊、孔雀草幼苗富集量随Cd胁迫质量浓度升高而升高,直到幼苗不萌发;万寿菊幼苗抵抗Cd胁迫生理机制过氧化物酶起主导作用,孔雀草幼苗抵抗Cd胁迫生理机制超氧化物歧化酶起主导作用;采用万寿菊、孔雀草种子进行植物修复有较大应用前景。     

铅、镉胁迫对水稻种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响

以水稻品种协优9308为试材,研究不同浓度铅、镉对水稻种子发芽、幼苗生长及生理指标的影响.结果表明,在250～500 mg/L Pb2+或5～10 mg/L Cd2+胁迫下,水稻发芽率降低,但与对照差异不显著,芽和根的伸长受到抑制,尤其是根.同时,幼苗的鲜重和干重随Pb2+、Cd2+胁迫浓度升高而逐渐下降,叶绿素含量也下降.另外,根中可溶性蛋白和幼苗的可溶性糖含量均随Pb2+、Cd2+胁迫浓度增加而下降.     

硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素含量的影响

通过溶液培养,研究不同硅浓度(0、30、80、130、180 mg.L-1SiO2)对镉(4.0 mg.L-1Cd2+)胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的影响。结果表明:30¹30 mg.L-1SiO2可提高对镉胁迫下水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片3种色素含量,且130 mg.L-1SiO2均达到最佳效果,其中倒5叶位叶片3种色素含量分别较单独镉胁迫下提高189.47%、38.66%和75.93%,而倒4叶位叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量在130 mg.L-1SiO2分别为单独镉胁迫下的161.15%、166.23%和177.61%,但较高浓度(>130mg.L-1SiO2)时水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片叶绿素含量却呈现下降趋势;水稻幼苗倒3叶位叶片3种色素含量均随着SiO2浓度的增加而呈上升趋势,当SiO2浓度为180 mg.L-1时,3种色素含量达到最高(2.5239、0.8120、3.3359 mg.g-1.FW);而硅对镉胁迫下水稻幼苗倒3、倒2、倒1叶位叶片3种色素含量影响较小,未及倒5、倒4等下位叶的影响显著。     

伯克氏菌对水稻种子萌发及初生幼苗耐镉性的影响

在无菌条件下研究了伯克氏菌对镉胁迫下水稻种子萌发及初生幼苗耐镉性的影响。结果表明:伯克氏菌D54能在含500mg·L^-1Cd的培养基中正常生长,显示出极强的耐镉能力。在50 mg·L^-1的镉胁迫下,接种伯克氏菌能显著提高水稻种子的萌发率,但在其他镉处理下,接种伯克氏菌对种子萌发无显著影响。接种伯克氏菌对水稻种子的发芽指数没有影响,但在10 mg·L^-1Cd处理下,接种伯克氏菌能显著提高水稻种子的活力指数和初生幼苗的根长、根表面积、根尖总数和耐性系数。接种伯克氏菌对初生幼苗的芽鲜重无影响,但能显著提高根鲜重。在50 mg·L^-1和100 mg·Lz^-1的高浓度镉处理下,接种伯克氏菌对根系生长没有影响。     

多功能复合菌对玉米幼苗镍和镉胁迫的解毒特征及其机理

微生物可通过与植物的共生作用来降低重金属对植物的毒性,在重金属污染土壤低碳和绿色修复方面具有重要的应用价值。通过水培实验研究了沙福芽孢杆菌N4和睾丸酮丛毛单胞菌ZG2复合菌对玉米幼苗镍（Ni）和镉（Cd）胁迫的解毒特征及其机制。结果表明,在Ni和Cd胁迫浓度为5~20 mg·L^-1的水培条件下,玉米种子萌发和幼苗生长都受到了明显的影响,而复合菌可通过与玉米幼苗的共生作用进行生长繁殖,降低了Ni和Cd对玉米幼苗生长的毒害作用,进而提高了玉米幼苗的株高、主根长、生物量以及叶绿素SPAD值。在Ni和Cd的胁迫浓度均为5、10、20 mg·L^-1的条件下,与对照相比,复合菌可使玉米幼苗茎叶部Ni含量分别降低42.2%、37.0%、35.1%,Cd含量分别降低25.8%、27.2%、28.4%,叶片内较高毒性形态（乙醇提取态和去离子水提取态） Ni的分布比例之和降低13.9%~21.5%,Cd的分布比例之和降低14.7%~20.3%,叶片细胞器中Ni的分布比例降低12.1%~17.0%,Cd的分布比例降低20.7%~29.3%,使Ni胁迫下玉米幼苗茎叶部的Mg含量分别增加21.0%、39.0%、24.1%,Cd胁迫下玉米幼苗茎叶部的Mg含量分别增加29.4%、11.4%、35.9%,并且随着Mg浓度的增加,叶片Ni和Cd的含量进一步降低。研究表明复合菌通过降低玉米幼苗对Ni和Cd的吸收,促进叶片中Ni和Cd向较低毒性形态转化,降低叶片细胞器中Ni和Cd的占比,提高玉米幼苗对Mg的吸收等机制降低Ni和Cd对玉米幼苗的毒性作用,复合菌在Ni和Cd污染玉米耕地土壤修复方面具有重要的应用潜力。     

微塑料和镉及其复合对水稻种子萌发的影响

为探究重金属、微塑料和二者的复合效应对农作物种子生长特性的影响,选取水稻种子为实验对象,探究微塑料聚苯乙烯(mPS)和聚对苯二甲酸类塑料(mPET,100、300、500、1000 mg·L^-1和1500 mg·L^-1)与重金属镉(Cd,2、5、10 mg·L^-1和50 mg·L^-1)单一及复合对种子萌发及生长的影响。结果表明:单一实验中,镉胁迫对水稻种子萌发特性的影响基本表现为“低促高抑”的规律,随着镉浓度的升高,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及根长和芽长等各项指标均呈现下降的趋势;单一微塑料暴露下,总体表现为低浓度(100 mg·L^-1)促进发芽,中浓度(500 mg·L^-1)抑制发芽,高浓度(>1000 mg·L^-1)无影响,即发芽率与对照组持平;两种微塑料对水稻种子的活力指数、根长和芽长均有所促进。微塑料(100 mg·L^-1和500 mg·L^-1)和镉(2 mg·L^-1和10 mg·L^-1)复合污染实验中,与对照组相比,低浓度MPs(100 mg·L^-1)-Cd(2 mg·L^-1)复合产生的协同作用促进了水稻种子发芽,其余复合污染对种子的发芽均表现为拮抗作用;对于低浓度的微塑料(100 mg·L^-1),其与镉复合会对水稻种子芽和根的生长起协同作用,只有mPS(100 mg·L^-1)与高浓度的镉(10 mg·L^-1)复合才会对根的生长起到拮抗作用;高浓度的微塑料与高浓度的镉复合后没有对水稻种子根和芽产生影响。研究表明,相比于单一污染,微塑料-镉复合效应对水稻种子生长特性、根长和芽长的影响总体表现为拮抗作用,一定程度上降低了单一污染物的毒害作用。     

镉胁迫下硅对水稻幼苗生长与生理响应的影响

以水稻(Oryza sativa L.)"辽粳9"为试验对象,在消除阳离子影响的条件下,通过水培试验,研究镉胁迫下硅对水稻幼苗的生长与生理响应的影响。试验设置5个处理,除对照外,各处理初始镉离子(Cd~(2+))浓度均为1 mg·L~(-1),施硅量(以SiO_2计)依次为0、50、100、150 mg·L~(-1)。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗生长受到抑制,施硅显著地提高了水稻茎叶和根的干重;镉胁迫下,水稻幼苗过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量受到诱导而处于较高水平,过氧化氢酶(CAT)活性受到抑制;随施硅量的增加,POD活性逐渐降低(P0.05),CAT活性逐渐增加(P0.05),MDA含量降低(P0.05);镉胁迫下,水稻细胞受到损伤出现质壁分离现象,叶绿体基粒、片层模糊并且排列紊乱,线粒体膜部分破裂解体、嵴模糊甚至消失;施硅使水稻叶片细胞结构趋于完整、有序,叶绿体内淀粉粒数目增多、嗜锇颗粒减少并变小、片层排列逐渐整齐,线粒体及其嵴的数目增多、双层膜结构逐渐恢复。综合来看,镉胁迫下施硅促进水稻幼苗生长,缓解逆境生理响应,改善细胞超微结构,增强其抗镉胁迫能力。本试验条件下,硅施加量为150 mg·L~(-1)时,水稻幼苗缓解镉胁迫效果最好。     

卤代阻燃剂和镉对旱稻种子萌发和生长的影响

为探讨卤代阻燃剂四溴双酚A(TBBPA)和得克隆(DP)与重金属镉污染土壤对旱稻种子萌发及生长的影响,选用原旱稻3号种子为模式材料,采用土壤染毒法进行种子萌发试验。结果表明DP、TBBPA和镉对原旱稻3号种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,且存在明显的剂量-效应关系,DP、TBBPA和镉对根伸长的EC_(50)分别为250.40、124.75 mg·kg~(-1)和133.41 mg·kg~(-1),对芽伸长的EC_(50)分别为645 265.53、244.52 mg·kg~(-1)和81.80 mg·kg~(-1)。卤代阻燃剂和镉增强了本品种种子根系的活力;TBBPA、DP、镉和三者复合污染处理脯氨酸分别比对照增加了51.03%、4.91%、42.52%和86.35%;TBBPA和DP具有促进植物可溶性蛋白质生成的作用,比对照分别增加了36.55%和5.86%,镉和复合污染均抑制了水稻幼苗可溶性蛋白质的生成,抑制率分别为28.86%和15.09%;镉具有抑制水稻体内可溶性糖生成的作用,抑制率为8.41%,而阻燃剂和复合污染具有促进水稻体内可溶性糖生成的作用。原旱稻3号幼苗对镉具有一定的积累作用,而两种阻燃剂在幼苗中残留量较低。研究表明DP、TBBPA和镉对原旱稻3号种子萌发和幼苗生长均具有一定的抑制作用,而幼苗通过调节细胞中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质等物质的含量来提高对胁迫的耐受性。     

酸、Cd胁迫对宽叶雀稗种子萌发、幼苗生长及亚细胞结构的影响

为研究宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)对酸和Cd胁迫可能存在的特殊响应策略,以宽叶雀稗种子为试验材料,采用培养皿滤纸法,设置不同酸(pH为5.5、4.5、3.5)和Cd(5、10、20 mg·L-1)胁迫浓度,测定不同胁迫条件下宽叶雀稗种子萌发、幼苗生长及亚细胞结构等指标。结果表明:酸胁迫对宽叶雀稗种子发芽率具有促进作用,其中pH 4.5具有显著促进作用;pH 3.5处理对宽叶雀稗种子的发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长和生物量等指标具有抑制作用,其他酸胁迫处理则与对照(纯水处理)无显著差异(P0.05);Cd胁迫条件下宽叶雀稗的发芽率、发芽势和发芽指数均与对照无显著差异(P0.05),活力指数、芽长、根长和生物量均随Cd胁迫浓度的增加呈显著降低趋势(P0.05);pH 3.5和10 mg·L-1Cd胁迫均会对根尖质膜和芽的亚细胞结构造成严重损伤,出现淀粉粒肿胀、断裂,细胞器解体和细胞空泡化等现象。研究表明,宽叶雀稗种子对酸和Cd胁迫有一定的耐性,轻度胁迫会促进种子萌发和幼苗生长。     

重金属Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草种子萌发及生长的影响

为探讨内生真菌侵染对Pb胁迫下植株生长生理及植株内Pb含量的影响，以德兰臭草染菌（Endophyte infected，E+）与不染菌（Endophyte free，E-）的种子为实验材料，设置不同浓度的Pb溶液对德兰臭草种子进行胁迫萌发试验，研究重金属Pb胁迫下内生真菌侵染对宿主种子萌发及生长的影响。结果表明：5 mg·L^-1的Pb溶液能促进种子萌发，显著增加幼苗根长和干质量、鲜质量（P<0.05）。随着胁迫浓度的增加，Pb对德兰臭草种子的萌发、生长指标抑制程度逐渐加大。内生真菌侵染能够缓解相同浓度下Pb胁迫对宿主的抑制程度，尤其当Pb胁迫浓度大于800 mg·L^-1，E+种子的萌发率和发芽势均显著高于E-种子（P<0.05）。同时，内生真菌侵染降低了德兰臭草幼苗中Pb含量，在大于800 mg·L^-1的高浓度胁迫下，E+幼苗与E-幼苗Pb含量差异显著（P<0.05）。研究表明，内生真菌的侵染有效缓解了Pb对德兰臭草种子萌发和生长的毒害作用，证实了共生微生物能增强宿主德兰臭草对重金属Pb的耐受性。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响

为研究外源亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响,采用营养液培养试验,通过不同浓度(0、10、20、30、40 mg·L~(-1))的Cd2+胁迫处理,探明Cd2+对杞柳的半抑制浓度;研究在半抑制浓度下施用外源亚精胺(0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L~(-1))对镉胁迫的缓解效应。结果表明:镉胁迫对杞柳的半抑制浓度为24.50 mg·L~(-1);施用外源亚精胺可以有效缓解镉胁迫对杞柳生长的抑制作用,外源亚精胺处理相对生长率较对照增加44.97%～102.76%,过氧化氢含量下降54.08%～67.39%;其中0.4 mmol·L~(-1)亚精胺处理下相对生长率、根系节点数、连接数、分叉数的增长幅度均为最高,分别增加102.76%、50.33%、25.20%和25.42%,其总蛋白含量上升43.43%,产生超氧阴离子活力单位与过氧化氢含量分别下降46.35%和67.39%。研究表明,喷施亚精胺能有效缓解杞柳幼苗镉胁迫,其最佳施用浓度为0.4 mmol·L~(-1)。