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目前,关于锦葵科植物在Cd胁迫下的生理响应及富集特征的研究相对较少,为了从锦葵科草本花卉植物中挖掘出新的植物修复材料,揭示5种锦葵科植物对Cd胁迫的生理响应及镉富集特征,以黄花稔(Sida rhombifolia L.)、圆叶锦葵(Malva rotundifolia L.)、冬葵(Malva crispa L.)、苘麻(Abutilon theophrasti Medicush)和锦葵(Malva sinensis Cav.)为试验材料,通过土壤盆栽试验,设置不同浓度Cd(0、5、15、30、60、100 mg/kg)对5种植物进行处理,研究了5种植物在Cd的不同浓度处理下的生长、光合气体交换参数、光合色素含量、丙二醛含量及抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)活性的变化及对Cd的富集特征。研究结果表明:1)5种植物均对Cd表现出较强的耐性,植物未出现枯萎或死亡现象。Cd对黄花稔、苘麻、锦葵生长产生抑制的临界浓度分别为100、5、15 mg/kg,而100 mg/kg的Cd处理尚未达到抑制圆叶锦葵和冬葵生长的临界浓度。Cd胁迫下,黄花稔的生长响应表现为低促高抑现象,其在5-60 mg/kg处理下的干重生物量与对照相比没有显著性降低;圆叶锦葵的生长响应表现为促进现象,其在5-100 mg/kg处理下的干重生物量显著高于对照;冬葵的生长响应表现为低浓度促进其生长,高浓度下其生长未受到抑制,其在5 mg/kg处理时生物量达到最大值;苘麻、锦葵的生长响应表现为抑制现象,苘麻和锦葵在100 mg/kg时的干重生物量与对照相比分别降低了61.09%和73.42%。5种植物对Cd的耐性:圆叶锦葵>冬葵>苘麻>黄花稔>锦葵;5种植物对Cd的富集能力:苘麻>冬葵>圆叶锦葵>锦葵>黄花稔;5种植物对Cd的转运能力:圆叶锦葵>冬葵>锦葵>苘麻>黄花稔;圆叶锦葵是一种Cd超富集植物,黄花稔、苘麻是Cd的富集植物,冬葵、锦葵是Cd的耐性植物。2)Cd胁迫下锦葵的光合作用主要受到气孔因素的影响;而黄花稔、圆叶锦葵、冬葵、苘麻的光合作用既受到气孔因素影响,又受到非气孔因素(叶面积、MDA含量、抗氧化酶活性、光合色素含量及根、茎、叶中Cd含量)的影响。Cd胁迫下黄花稔、苘麻、锦葵的光合作用受到了抑制;圆叶锦葵光合作用表现为低促高抑现象;冬葵光合作用受到了促进。冬葵、圆叶锦葵具有较强的光合耐性;苘麻、黄花稔和锦葵光合耐性较弱。Cd胁迫下冬葵、苘麻的光合色素表现为低促高抑现象。Cd胁迫抑制了黄花稔叶绿素的合成,促进了其类胡萝卜素含量的合成;Cd胁迫促进了圆叶锦葵、锦葵光合色素的合成。3)Cd胁迫下,SOD、POD对圆叶锦葵质膜过氧化起着主要的缓解作用;Cd抑制了黄花稔、苘麻体内抗氧化酶的活性,使得黄花稔、苘麻体内的质膜过氧化程度不断加重;冬葵的抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX均对其质膜过氧化起着缓解作用;Cd明显抑制了锦葵POD活性,其SOD、CAT、APX对其质膜过氧化起着缓解作用。圆叶锦葵具有较强的抗氧化能力,而黄花稔和苘麻抗氧化能力较弱。5种植物对Cd胁迫均具有较强的耐性和富集能力,均能作为植物修复Cd污染土壤的绿色材料。本研究为新的植物修复材料的挖掘和植物对Cd胁迫的耐性生理研究提供了理论依据。