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《浙江大学》 2006年
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东南景天(Sedum alfredii Hance)对镉的超积累与有机酸含量变化的关系

朱艳霞  
【摘要】:本研究通过水培试验,从两种生态型东南景天个体分别在镉胁迫和锌镉复合胁迫下的生长反应、叶绿素含量和对Zn和Cd的富集特性,以及对其体内有机酸含量的影响等方面,探讨了有机酸在矿山型东南景天锌、镉解毒机制中的作用,以期为进一步解释矿山型东南景天对锌和镉的耐性机制提供更多的理论支持。现将本研究的主要结果总结如下: 1.在水培条件下,小于或等于10μmol L~(-1)的Cd处理水平,在一定程度上抑制了非矿山型东南景天的生长,但影响不显著。Cd处理对其叶绿素的含量也无显著影响。在0~10umol L~(-1)的供Cd范围内,非矿山型东南景天茎和叶片的Cd含量随着Cd处理水平的升高而缓慢增加,而根系Cd含量随着Cd处理水平的升高而迅速增加。各部分Cd含量为:根茎叶。而对于矿山型东南景天来说,小于或等于100μmol L~(-1)的Cd处理水平反而在一定程度上促进其生长,但影响不显著。而且Cd处理对其叶绿素含量也无明显影响。在0~100μmol L~(-1)的Cd处理范围内,随着Cd处理水平的升高,矿山型东南景天根系、茎和叶片的Cd含量急剧增加。各部分Cd含量为:叶茎根。这说明矿山型东南景天比非矿山型东南景天具有更强的运转和积累Cd的能力。 2.两种生态型东南景天在Cd胁迫下,体内有机酸的种类相同,均含有戊二酸、草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸和乙酸。但各种有机酸含量变化趋势不同,尤其是对Cd络合能力较强的草酸和酒石酸。在相同浓度的Cd胁迫下,矿山型东南景天茎和叶片中草酸和酒石酸的浓度普遍要高于非矿山型,这可能与矿山型东南景天超积累Cd有关。而且,在Cd胁迫下,矿山型东南景天根、茎、叶片中草酸和酒石酸的浓度均高于对照;而非矿山型东南景天则不同,除了其根系中草酸和酒石酸的浓度随着Cd供应水平的升高有所升高外,茎、叶片中草酸和酒石酸的浓度随着Cd供应水平的升高而降低。这再次说明两种生态型东南景天对Cd积累的差异很可能与有机酸含量变化的差异有关。在Cd的胁迫下,矿山型东南景天很可能释放出更多的有机酸(如草酸和酒石酸等),通过草酸和酒石酸等络合植物体内的Cd~(2+),降低植物体内的Cd~(2+)的浓度,减少Cd~(2+)与植物体内重要的生物酶结合的机会,而且,提高了Cd在植物体内的移动性,有利于Cd向地上部运输。
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