EDTA诱导玉米和芥菜积累Pb的机理探讨

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixuelei19890117
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Pb污染是重金属污染的主要因素之一。本研究以高生物量的玉米和芥菜为材料,用土壤盆栽试验和溶液培养的方法,研究了EDTA促进植物吸收和运输Pb的效应以及可能的作用机理。 盆栽试验结果表明,EDTA对土壤Pb有很强的溶解能力。含Pb土壤上施用EDTA能提高土壤中可交换态Pb含量,影响玉米和芥菜的正常生长,降低玉米的水分蒸腾。EDTA处理能明显提高玉米和芥菜向地上部运输Pb的能力,增加地上部含Pb量,本研究中玉米和芥菜地上部Pb含量的最高值为3000和11900μg/gDW,分别为不施EDTA时的35和336倍。在所有施用EDTA条件下,芥菜地上部含Pb量明显高于玉米地上部Pb的含量。延长EDTA处理时间也能增加植株地上部的含Pb量。玉米和芥菜地上部Pb的含量随着EDTA含量的增加而增加,两者呈显著的正相关。 水培试验结果表明,Pb与EDTA处理都能明显抑制植物的生长,就其对生物量的影响而言,Pb处理对根系的抑制作用比对地上部的抑制作用更加明显,而EDTA对地上部的抑制作用比对根系的抑制作用更明显。在不加EDTA条件下,植物吸收的Pb主要积累在根系,所有Pb处理的玉米、芥菜根系含Pb量均明显高于地上部含Pb量。在相同浓度Pb处理下,玉米地上部含Pb量明显高于芥菜地上部含Pb量,而根系含Pb量则芥菜高于玉米。增加Pb处理浓度、延长处理时间都能增加植物体Pb的含量。在500μM Pb处理下,营养液中加入不同浓度的EDTA进行复合处理可以促进植株根系Pb向地上部的运输,影响地上部茎杆和叶片中Pb的含量,促进Pb由茎杆向叶片中的分配,这种促进效应芥菜大于玉米。Pb单独处理时,玉米、芥菜根系电解质渗漏率与地上部Pb的含量呈显著的正相关。500μM Pb处理下,加入EDTA复合处理时芥菜地上部合pb量与EDTA的含量呈显著的正相关。 玉米、芥菜植株经不同方式的根系受损预处理后,再用Pb和EDTA复合处理,发现MC溶液、盐酸、60-70℃的温水预处理能明显促进植株地上部含Pb量。Pb与EDTA复合处理能影响芥菜对其它营养元素的吸收,明显减少了芥菜地上部和根系中Ca、Mg、Mn和Zn的含量,增加地上部的Fe含量。 扫描电镜X-射线微区分析结果显示,对照条件下,在玉米和芥菜根系各组织均检测不到Pb。500μM Pb处理7天后,玉米各组织细胞中Pb占无机离子的相对含量大小依次为韧皮部>木质部≈皮层>表皮。而在芥菜中,只在表皮和皮层细胞中检测到了Pb。在500μM Pb处理下,加入250μM EDTA进行复合处理,与500μM Pb单独处理相 EDTA诱导玉米和芥菜积累Ph的机理探讨比,玉米表皮和皮层外的相对含量均增加,韧皮部中队的相对含量下降,木质部中没有检测到Ph.芥菜表皮和皮层细胞中队的相对含量也上升,韧皮部和木质部中也有N的分布,各组织细胞中的占无机离子的相对含量大小依次为皮层>表皮>韧皮部>木质部.500gb Ph处理下加入 3000W的 EDTA进行复合处理,玉米和芥菜根系各组织中都没有检测到 Ph.与对照相比,Ph与 EDTA处理能改变植物根系组织中 Ca、K和P等无机离子的组成比例. 根系和叶片透射电镜观察结果显示,500W Ph单独处理对玉米和芥菜根系内皮层细胞及中柱细胞结构的影响涨小.根系细胞壁、细胞间隙、细胞质中都有价的分布.5o0…Ph处理下加入250W的EDTA进行复合处理,玉米和芥菜根系内皮层细胞及中柱细胞发生严重的皱缩变形,其中以芥菜根系组织所受的影响更大.Ph在细胞壁和细胞间隙中分布较多,细胞质中阶粒较少。EDTA浓度增加到3000po时,玉米和芥菜根系内皮层细胞及中拉细胞皱缩变形更加严重.Ph和EDTA处理的玉米和芥菜叶片叶绿体膜结构相对模糊,类囊体片层膨胀、分裂甚至解体,其中也以芥菜所受的影响大于玉米.当 EDTA处理时,在芥菜叶片叶绿体中有的沉积.
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