八仙花对铅锌的抗性及富集特征

编号 zgly0001743218

文献类型 期刊论文

文献题名 八仙花对铅锌的抗性及富集特征

作者 张瑛  宋子怡  赵冰 

作者单位 西北农林科技大学 

母体文献 东北林业大学学报 

年卷期 2022,50(8)

页码 41-48

年份 2022 

分类号 S718.43  S723.1 

关键词 八仙花  形态生长  植物生理生化  铅胁迫  锌胁迫  富集特征 

文摘内容 以选自温室中生长健壮的1年生八仙花(Hydrangea macrophylla)扦插苗、采集自实验基地附近农田表层土壤(0~15 cm)为基材,以硝酸铅溶液(Pb(NO)质量分数为500、1 000、2 000 mg/kg)、七水硫酸锌溶液(ZnSO·7HO质量分数为300、600、1 200 mg/kg)为铅锌胁迫处理剂,试验在西北农林科技大学科研温室进行。将采集的土壤在干燥通风处风干、粉碎、用4 mm筛过筛后,按照试验设计方案,将铅锌胁迫处理剂(单一、协同)均匀喷洒入处理好的基材土壤,然后置于阴凉处30 d,使土壤中的重金属稳定(污染土壤)。将污染土壤加入提前清洗好的花盆中,每盆含有6.0 kg土壤、种植1株1年生八仙花,每个处理3个重复;生长试验持续50 d(2020年11月7日—2020年12月27日)后,收获八仙花植株,测定生长指标、生理指标、光合指标、重金属质量分数及亚细胞分布。应用方差分析法、最小显著差异法,分析八仙花对铅、锌的单一胁迫和协同胁迫的防御机制和富集特征。结果表明:八仙花在重金属胁迫处理时,根系生长受到抑制,与对照相比,根长在质量分数为2 000 mg/kg的硝酸铅胁迫处理时降低了25.1%。此外,八仙花在铅、锌胁迫时生理指标也发生了明显变化。与对照相比,质量分数为2 000 mg/kg的硝酸铅胁迫处理、质量分数为1 200 mg/kg的七水硫酸锌胁迫处理、“质量分数为2 000 mg/kg的硝酸铅+质量分数为1 200 mg/kg的七水硫酸锌”协同胁迫处理,八仙花的丙二醛质量摩尔浓度分别增加85.26、73.65、48.41μmol·g,脯氨酸质量分数分别增加661.06、663.23、402.68μg·g,超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加0.26、0.38、0.32 U·g·h,过氧化物酶(POD)活性分别增加50.27、92.51、85.47 U·g·h,过氧化氢酶(CAT)活性分别增加3.91、0.19、1.20 U·g·h;质量分数为2 000 mg/kg的硝酸铅胁迫处理时类胡萝卜素质量分数减少0.006μg·g,质量分数为1 200 mg/kg的七水硫酸锌胁迫处理、“质量分数为2 000 mg/kg的硝酸铅+质量分数为1 200 mg/kg的七水硫酸锌”协同胁迫处理,类胡萝卜素质量分数分别增加0.008、0.01μg·g;说明高质量分数的重金属胁迫处理时,八仙花体内渗透调节物质和抗氧化酶活性增加,类胡萝卜素质量分数增加,保护光合系统,从而增强八仙花对重金属胁迫的抗性。与对照相比,质量分数为2 000 mg/kg的硝酸铅胁迫处理、质量分数为1 200 mg/kg的七水硫酸锌胁迫处理,八仙花根部积累的铅和锌的质量分数,分别高于地上部54.56、103.09 mg/kg。八仙花重金属亚细胞分布,铅积累在八仙花根部的细胞壁部分(39.45%),而大部分的锌可以穿过细胞壁,进入细胞器和细胞可溶性部分。此外,铅和锌对八仙花的毒害机制不同:铅对八仙花的根系毒害作用大,造成根系的缩短更明显;锌对八仙花光合和抗氧化酶系统毒害作用大,相关的生理指标变化更明显。在铅锌协同胁迫时,与对照相比八仙花对两种金属的吸收量增加,但形态与生理指标的变化程度较单一金属小,说明铅锌协同胁迫对植株的毒害作用减弱。八仙花对铅锌具有一定的抗性,虽然没有达到超富集植物的标准,但具有一定的植物稳定的潜力。