文档介绍：镉对龙葵(Solanum nigrum L.)根系形态
及部分生理指标的影响
唐秀梅1,2,龚春风1,周主贵3,刘鹏1*,徐根娣1,蔡妙珍1,吴琼鸯1
1. 浙江师范大学植物学实验室,浙江金华 321004;2. 广西大学农学院,广西南宁 530004;3. 广西农科院,广西南宁 530004
摘要:以龙葵(Solanum nigrum L.)为材料,水培法设置了5个镉质量浓度:0、10、25、50、100 mg·L-1进行试验。在处理17 d和34 d时,分别对其根系形态和部分生理指标进行测定。结果表明:(1)中低质量浓度(10~50 mg·L-1)的镉促进龙葵根系生长,表现在处理17 d时其根长、体积均随镉质量浓度升高而增加;高质量浓度(100 mg·L-1)的镉抑制根系生长,表现在处理34 d时其根长、体积、直径低于对照,根长达到显著水平。随着镉处理时间的延长,10 mg·L-1促进效果明显,表现为处理34 d时其根长、体积、直径均达到最大值,100 -1抑制程度加剧,表现为其根长、体积、直径均急剧下降;(2)0~50 mg·L-1的Pro含量和质膜透性与对照相比差异不显著,100 mg·L-1 MDA与Pro含量均显著高于对照,100 mg·L-1的质膜透性在处理34 %。说明高质量浓度镉使龙葵积累了大量的MDA和Pro,对龙葵表现出毒害作用,而龙葵作为超积累植物对镉胁迫表现出一定的耐性与适应性。
关键词:镉;龙葵;根系形态;生理指标
中图分类号:; 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1462-04
由于农业生产中化肥施用量的增加,以及工业废物和城市垃圾的排放量的增大,土壤中镉含量呈不断上升的趋势。同时酸雨作用使土壤中镉离子的可溶性增加,导致土壤镉毒性增强[1]。对于土壤重金属污染,植物修复技术(Phytoremedia- tion)以其潜在的高效、经济及生态协调性等优势显示出光明的发展前景,已成为近年来学术界研究的热点之一,而超积累植物(umu- lator)又是植物修复的热点研究对象[2,3]。最近,魏树和等[4]提出龙葵是具有镉超积累特征的植物,在Cd投加质量浓度为25 µ-1条件下,其茎和叶中Cd含量都超过了超积累植物应达到的临界含量标准100 µg·g-1。以往关于超积累植物对镉离子的解毒和转运的研究,多集中在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)和镉超积累植物遏蓝菜(Thlaspi arvense L.) [5,6],而龙葵作为一种新发现的镉超积累植物,因其生长条件要求低、生长快、生物量较大的优势,也需进一步开展龙葵对镉耐性与富集机理的研究。本文从龙葵富集镉后根系形态响应和生理生化变化两方面进行研究,为超积累植物镉耐性机制从生理生化上提供理论依据,同时对超积累植物应用和污染土地植物修复技术的系统性研究具有现实意义。
1 材料和方法
实验材料及处理
龙葵种子采自金华北山。把种子撒在湿润的土壤中,每两天浇一次水,待苗长到7~8 cm高时移栽至5 L塑料桶,每盆4株,三个重复,营养液为1/2 Hoagland,加入Cd2+(镉离子以3CdSO4·8H2O形式加入),设5个Cd2+质量浓度梯度,