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本研究以能源植物大麻(Cannabis sativa L.)为材料,分析植物生长调节剂多效唑(PP333)对重金属胁迫下六安寒麻和USO-31两个大麻品种的影响,旨在探索缓解高生物量能源植物重金属毒害的外源调控措施,为在重金属污染的土地上有效开发能源植物提供依据。1.水培实验,0(CK),10,25,50,100μmol L-1镉(Cd)处理9d,从25μmolL-1Cd处理浓度开始,随着Cd处理浓度增高,两种大麻幼苗生长受抑制程度显著加大(p<0.05);50,100μmol L-1Cd处理下,大麻植株地上和地下部的含水量皆显著低于对照(p<0.05);随着Cd处理浓度的增加,地上和地下部吸收镉的量显著增多,迁移指数(地上部Cd含量占根系Cd含量的%)则在25μmol L"1Cd处理下即显著下降。经梯度浓度多效唑(0,100,300,500,700mg PP333L-1)处理,随着处理浓度加大,两种供试大麻的株高皆呈显著下降趋势。但是,PP333处理浓度≤300mg L-1时,地上部生物量与对照差异不显著,经500mg L-1时PP333处理,USO-31的生物量仍与对照差异不显著。选用50μmol L-1Cd和300,400mg L-1PP333作为处理浓度,分析叶面喷施PP333对Cd胁迫下两种大麻幼苗生长和生理特性的影响。PP333400mg L-1处理显著增加了Cd胁迫下的两种供试大麻的生物量,含水量、USO-31的总根长、根表面积、根总体积、根尖数、叶绿素a和类胡萝卜素含量;300mg L-1和400mg L-1PP333显著降低了两种供试大麻在镉胁迫下MDA、可溶性糖含量和根系与地上部分镉含量和迁移指数(TF%),显著增加了根系活力。叶片解剖结构显示,Cd胁迫下,六安寒麻的叶片厚度、上表皮厚度、海绵组织厚度、栅栏组织与海绵组织的比值(P/S)、叶片组织结构紧密度(CTR%)和叶片组织疏松度(SR%)均无显著变化,USO-31的叶片厚度、下表皮厚度、栅栏组织和海绵组织厚度、叶片组织松弛度(SR%)均显著增加,这些叶片形态结构变化可能是大麻植株在Cd胁迫下的应激反应;400mg L-1PP333显著减少了镉胁迫下USO-31的下表皮厚度、栅栏组织与海绵组织的厚度。2.分别采用校园无污染土壤(CK)和湖南长沙复合重金属污染土壤培养大麻,400mg L/1和600mg L/1PP333喷施播种1月后的幼苗,播种48d后取样调查,结果发现,复合重金属污染土壤和叶面喷施多效唑显著抑制了两种供试大麻的生长,减少了株高、生物量、六安寒麻的木质素含量(p<0.05),600mg L/1的PP333处理复合重金属胁迫下的大麻发现,六安寒麻与USO-31的木质素含量分别是对照组的58%,46%。同时,单独的重金属处理下,两种供试大麻吸收Zn, Cd, Cu, Pb后主要积累在根部,且六安寒麻与USO-31的迁移指数大小分别是Cu>Pb>Cd>Zn, Cu>Cd>Zn>Pb, Cu有较高的迁移指数。叶面喷施多效唑显著增加了两种大麻对Zn的吸收,减少了对Pb、Cd、Cu的吸收。但这几种重金属的迁移指数增大,这可能是植物在喷施多效唑后抑制加重的原因之一。