铅胁迫下地被竹的生长响应与铅富集、解毒策略

编号 lyqk008778

中文标题 铅胁迫下地被竹的生长响应与铅富集、解毒策略

作者 江明艳  蔡心怡 

作者单位 四川农业大学风景园林学院 成都 611130

期刊名称 世界竹藤通讯 

年份 2021 

卷号 19

期号 1

栏目名称 竹藤前沿 

中文摘要 地被竹（Dwarf bamboos）被认为是具有土壤重金属污染修复潜力的克隆植物，但其在铅（Pb）污染环境中的适应策略与解毒机制尚未见报道。文章以6种地被竹为研究对象，对其进行3个浓度水平（0、300、1 500 mg/kg）的土壤Pb胁迫处理，结果表明：1）多数地被竹种会通过“减少新竹生物量分配”和“降低地上部分生物量分配”2种生物量分配策略以适应Pb胁迫逆境；2）地被竹主要将Pb积累分布在地下鞭根系统及老秆中，6个竹种形成了3种不同的Pb富集策略，分别为：“鞭主导老秆协同”（菲黄竹、菲白竹、白纹椎谷笹和狭叶倭竹），“老秆主导鞭协同”（美丽箬竹）和“老秆主导新根协同”（铺地竹）；3）在Pb 300和Pb 1 500土壤Pb胁迫处理下，转运系数大于1的竹种有菲白竹（1.51，1.86）、铺地竹（1.38，1.02）和美丽箬竹（1.59，1.11），富集系数大于1的竹种只有铺地竹（1.86，1.06）。进一步以铺地竹为研究对象，采用水培方式，设计4个Pb胁迫水平（0、300、600、900 mg/L），分析其不同器官的亚细胞间隔区域化作用、Pb化学赋存形态以及植物细胞螯合作用，从生理水平到细胞水平揭示出铺地竹的器官Pb解毒策略：1）鞭根系统对Pb的滞留是铺地竹缓解Pb对地上部分伤害的解毒策略之一；2）细胞壁固持是鞭、根、秆的主导Pb解毒策略，液泡区隔化是叶的主导Pb解毒策略；3）根、鞭、秆中的Pb主要以4种低迁移能力（低毒）的化学形态赋存（FNaCl，FHAc，FHCl和FR），叶片中的Pb主要以2种高迁移能力（高毒）的化学形态赋存（FE和FW）；4）根系、叶片参与Pb解毒的主要细胞螯合物质不同，前者通过PCs、后者通过GSH发挥解毒作用。综上，铺地竹具有合理的Pb耐受与解毒机制，以及较强的Pb富集能力（在300、1 500 mg/kg Pb污染的20 cm浅层土壤中，一个生长季可分别回收提取238 mg/m²、535 mg/m²土壤Pb），具有Pb污染修复的应用潜力。

关键词 地被竹  土壤Pb污染  植物修复  生物量分配  Pb富集特征  Pb解毒策略 

基金项目 国家自然科学基金（31700541；31870730）；四川省重点研发项目（2017NZ0008）；四川省人社厅留学回国人员科技活动项目择优资助（03120270）。

起始页码 65

截止页码 71,73

DOI 10.12168/sjzttx.2021.01.013

参考文献 [1] Cai, X., Jiang, M.*, Liao, J., Yang, Y., Li, N., Cheng, Q., Li, X., Song, H., Luo, Z., Liu, S., 2021. Biomass allocation strategies and Pb-enrichment characteristics of six dwarf bamboos under soil Pb stress. Ecotoxicology and Environmental Safety, 207. DOI:10.1016/j.ecoenv.2020.111500
[2] Jiang, M., Cai, X., Liao, J., Yang, Y., Chen, Q., Gao, S., Yu, X., Luo, Z., Lei, T., Lv, B., Liu, S.*, 2020. Different strategies for lead detoxification in dwarf bamboo tissues. Ecotoxicology and Environmental Safety, 193. DOI:10.1016/j.ecoenv.2020.110329

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