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《四川农业大学》 2016年
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4种花卉对镉的生理响应及富集特征研究

张长锋  
【摘要】:本文以矮型四季菊、木春菊、波斯菊和八仙花4种观赏花卉为试验材料,通过锍栽试验,研究了不同浓度Cd处理下4种花卉的生物量、观赏性状、抗氧化系统的变化以及各植物体内Cd的富集特征,探讨4种花卉在土壤生态修复上的应用潜力,以期为观赏植物应用于生态修复提供一定的理论依据。主要研究结果如下:(1)随着Cd处理浓度的增加,八仙花生长势和生物量无明显变化。矮型四季菊和木春菊生物量均随Cd处理浓度的增加表现为先升高后降低的趋势,5mg·kg~(-1)(?)5~10 mg·kg~(-1) Cd处理分别对矮型四季菊和木春菊的生长有促进作用;10 mg·kg~(-1) Cd处理显著抑制了矮型四季菊的生长,而对木春菊影响不大。Cd处理下,波斯菊生物量呈逐渐降低的趋势,Cd处理浓度高于20 mg·kg~(-1)后显著抑制了波斯菊的生长。说明八仙花对Cd的耐性最强,木春菊、矮型四季菊次之,波斯菊的耐性最差。(2)所有Cd处理条件下,Cd对八仙花的株高和冠幅无影响。矮型四季菊、木春菊和波斯菊株高、冠幅、花朵数、花苷素均随Cd处理浓度的增加表现为先升高后降低的趋势;5~10 mg·kg~(-1)或者5~20 mg·kg~(-1) Cd处理提高了矮型四季菊和木春菊的株高、冠幅、花朵数及花苷素等,Cd处理浓度达到20 mg·kg~(-1)时对株高和冠幅等产生了一定的抑制作用;5~40 mg·kg~(-1) Cd处理促进了波斯菊株高、冠幅和花朵数的增加,Cd处理浓度达到40 mg·kg~(-1)时生了一定的抑制作用。说明4种花卉中,矮型四季菊的观赏性状受影响程度最大,其次是木春菊和波斯菊,八仙花受到的影响最小。(3)Cd处理条件下,矮型四季菊、木春菊、波斯菊和八仙花体内MDA含量和电解质渗透率均不同程度的升高。八仙花叶片和根系中MDA含量和电解质渗透率分别于40 mg·kg~(-1)、80 mg·kg~(-1) Cd处理显著高于对照;木春菊叶片中MDA含量和电解质渗透率及根系中MDA含量与对照无差异,根系中电解质渗透率于80 mg·kg~(-1) Cd处理显著高于对照;波斯菊体内MDA含量和电解质渗透率分别于5 mg·kg~(-1)、40 mg·kg~(-1) Cd处理显著高于对照;而矮型四季菊叶片和根系中MDA含量和电解质渗透率分别于10 mg·kg~(-1)、20 mg·kg~(-1) Cd处理显著高于对照。说明4种观赏花卉均发生了不同程度的膜脂过氧化伤害。然而4种观赏花卉均启动了抗氧化防御系统,其中八仙花体内的抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性升高幅度最大,活性氧的清除能力最强,受到的氧化伤害最小;木春菊和波斯菊体内的抗氧化酶活性升高幅度较大,活性氧的清除能力较强,受到的氧化伤害较小;而矮型四季菊的活性氧清除能力较差,引起的膜脂过氧化伤害最大。(4)随着Cd处理浓度的增加,4种花卉体内的Cd含量和富集量均逐渐增加。Cd在矮型四季菊体内的分布为地上部根系,富集系数、转移系数均大于1,地上部Cd含量高于100mg·kg~(-1)。在八仙花、木春菊、波斯菊三种花卉体内表现为根系地上部,转移系数均小于1。矮型四季菊、木春菊、波斯菊、八仙花地上部Cd含量最高分别为136.25 mg·kg~(-1)、25.48 mg·kg~(-1)、239.01 mg·kg~(-1)、20.21 mg·kg~(-1),地上部Cd富集量最高分别为1118.28μg·plant-1、121.31 ug·plant-1、561.31 ug·plant-1和261.98 ug·plant-1,矮型四季菊、木春菊、波斯菊地上部Cd富集量均高于根系,而八仙花根系Cd富集量高于地上部。说明矮型四季菊对Cd的富集能力和转运能力最强,波斯菊地上部对Cd的富集能力很强,转运能力较弱,八仙花和木春菊地上部对Cd的富集能力均较弱。综上所述,矮型四季菊对Cd的富集能力最强,对Cd的耐性较强,其观赏性状虽受到影响,但仍是一种理想的修复Cd污染土壤的超富集观赏植物种质资源;波斯菊对Cd的富集能力和耐性较强,是良好的修复Cd污染土壤的观赏植物种质资源;八仙花和木春菊虽对Cd的耐性强,但是地上部富集能力较弱,所以八仙花和木春菊不太适于Cd污染土壤的修复。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S688

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