镉在黄瓜幼苗中的化学形态及亚细胞分布

为探究黄瓜幼苗对镉的吸收累积特性,将黄瓜幼苗置于6种镉浓度梯度(0、10、50、100、200、300μmol·L~(-1))营养液中培养17 d,测定黄瓜幼苗地上部和根部的镉含量以及镉在叶片的亚细胞分布和其化学形态分布。结果表明:随镉浓度升高,转移系数逐渐降低,黄瓜由根向地上部对镉的转运能力减弱。时间或浓度处理均会显著增加黄瓜叶片各亚细胞组分镉含量,镉的富集比例趋势表现为可溶性部分细胞壁细胞器,其中可溶性部分镉含量占44.88%～84.94%,远大于细胞器(3.10%～17.05%)与细胞壁(11.20%～39.66%)。相同时间下,随镉处理浓度的增加,镉在细胞壁组分占比先升高后降低,可溶性部分镉的占比先降低后升高。同时随着处理时间延长,细胞壁组分镉占比降低,可溶性部分镉占比升高。黄瓜叶片中NaCl提取态镉占比最高(33.69%～54.23%),但随着镉浓度提高,乙醇提取态、H2O提取态镉占比升高。当镉浓度达到300μmol·L~(-1)时,黄瓜叶片中的镉形态以乙醇提取态、H2O提取态和NaCl提取态占优势。总的来看,在器官水平上,黄瓜通过限制镉由根部向地上部传递的方式,降低镉对黄瓜地上部的毒害;亚细胞水平上,细胞壁对镉的吸持和液泡区室化是黄瓜对镉胁迫下的重要解毒方式,其中以液泡的区室化占主导位置;在化学形态分布上,镉的化学形态转化也是黄瓜应对镉胁迫的重要耐性策略。     

典型黑土环境下的高、低镉积累白菜品种筛选及耐性比较

为探究不同白菜(Brassica pekinensis L.)品种在典型黑土环境中的镉敏感程度和镉积累特性,筛选出具备高镉、低镉积累特征的耐镉品种。试验以东北地区20种主栽白菜品种为材料进行盆栽模拟试验,研究基于不同白菜品种镉胁迫下的剂量-效应、镉积累特征,对得到的高、低镉积累品种的浓度积累效应及氧化损伤程度进行评估。结果显示:供试品种间剂量-效应差异明显,JF和BCCRQJ为镉耐性最强两个品种,耐受阈值分别为1.204 mg·kg~(-1)和1.036 mg·kg~(-1)。高镉浓度下(≥0.6 mg·kg~(-1))JF叶镉含量最低,根向叶迁移系数(TF)、叶富集系数(BCF)均小于1;BCCRQJ净化率最高。土壤镉含量与两者根、叶积累量、过氧化氢(H_2O_2)、超氧阴离子(O_2~-)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(FPRO)均呈正相关,与净化率呈负相关(P0.05),此外高浓度下BCCRQJ氧化损伤程度较JF更高。综合试验结果表明,JF是镉耐性极高的低积累品种,而BCCRQJ为镉耐受力略逊于JF的高积累品种。