论文部分内容阅读
土壤环境质量的日益恶化已经影响到了农业的可持续发展,尤其是土壤盐渍化和重金属污染严重破坏了土壤的结构和威胁农产品安全。因此研究盐分影响植物累积重金属的机理是十分有必要的,也可为后期筛选和培育出既耐盐又低吸收重金属的品种提供理论依据。采用重金属Cd平均含量为2.28 mg·kg-1的污灌菜园土和课题组前期筛选的高/低Cd累积苋菜品种(柳叶苋菜和全红苋菜),在外源Na Cl处理下进行盆栽试验,待正常生长至70d后收获,通过测定两个品种的Cd累积量、主要渗透调节物质含量、叶绿素含量、丙二醛含量、果胶含量、根际溶液Cd等指标,探究高/低Cd累积苋菜品种对盐胁迫渗透胁迫响应的差异及其对Cd吸收和累积的影响机制。结果如下:(1)随着盐胁迫增强,两个品种根、叶Cd含量较对照显著增加(p<0.05),且柳叶苋菜Cd累积量显著高于全红苋菜。与对照相比,盐分促进了两个品种根、叶对Na+和Cl-的积累,且全红苋菜根部表现出更强的Na+和Cl-的截留能力以减少它们向叶部转运。在0.4%盐处理时,全红苋菜叶部K+/Na+比值降幅为31.94%,而柳叶苋菜达70.34%,Mg2+/Na+和Ca2+/Na+比值也表现出类似的规律。无机离子的持续积累极易导致植物的代谢紊乱,同时增加了Cd进入细胞内的可能性。(2)随着盐胁迫增强,全红苋菜根、叶脯氨酸含量持续显著增加,全红苋菜表现出较强的脯氨酸合成能力。盐分胁迫后,全红苋菜根、叶游离氨基酸和可溶性蛋白含量均增加,而柳叶苋菜没有发现类似变化。全红苋菜较柳叶苋菜更倾向于合成有机物作为其渗透调节物质,因此这是其叶部可溶性糖含量持续降低的重要原因。游离态的有机物能够与细胞内Cd螯合,从而限制其移动性,降低向叶部转运的能力。这也许是苋菜具有较低的Cd累积的重要原因。(3)盐分抑制了两个品种细胞壁果胶和叶绿素的合成,且全红苋菜的细胞壁果胶和叶绿素含量显著高于柳叶(p<0.05),盐胁迫后,两个品种根、叶中丙二醛含量及膜相对透性显著升高,且全红苋菜低于柳叶苋菜。细胞壁果胶的负电基团吸附Cd起到截留作用,同时细胞膜结构的破坏也极大地为Cd跨膜进入细胞内创造了条件,盐分胁迫后,两个品种渗透势显著下降,且两个品种均以无机调节为主。与全红苋菜相比,柳叶苋菜无机调节物质对渗透势的贡献更大,这也将大大增加植物遭受无机离子和Cd的摄入导致多种毒害结果。