圆叶锦葵对Cd处理的光合生理响应及Cd富集特征

罗巧; 邬梦晞; 龙月; 潘远智; 赵胤; 李青; 韩盼盼; 《核农学报 》 2019 北大核心 CSCD

摘要：为揭示镉(Cd)处理下圆叶锦葵的光合耐性及其对Cd的富集特征,通过土壤盆栽试验,设置不同浓度Cd[0(CK)、5、15、30、60、100 mg·kg~(-1)]对圆叶锦葵进行处理,测定不同Cd浓度处理下圆叶锦葵的生长、光合参数、光合色素含量、抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)活性及对Cd的富集能力。结果表明,Cd处理促进了圆叶锦葵的生长,30 mg·kg~(-1) Cd处理下生物量达到最大值。Cd处理下,光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)均呈先增加后降低的趋势,5～60 mg·kg~(-1)处理时Pn和Tr显著高于CK,100 mg·kg~(-1)Cd处理下的Pn和Tr显著低于CK。Cd处理下,叶绿素a含量增加,而叶绿素b、总叶绿素含量和类胡萝卜素含量呈先升高后降低的趋势,分别在5 mg·kg~(-1)和30 mg·kg~(-1)处理时达到最大值,Cd处理下的光合色素含量均显著高于CK。0～5 mg·kg~(-1)Cd处理下的光合作用受气孔因素和非气孔因素(叶面积、光合色素和抗氧化酶等)的影响;而5～100 mg·kg~(-1)处理下的光合作用主要受气孔因素的影响。随着Cd浓度的增加,圆叶锦葵根、茎、叶组织中Cd含量逐渐增加,其生物富集系数(BCF)和转运系数(TF)均大于1.0,BCF值在5 mg·kg~(-1)Cd处理时达到最大值,其对Cd具有较强的富集能力,TF值在100 mg·kg~(-1)Cd处理时显著升高,且达到最大值(7.37),其对Cd具有较强的转运能力;100 mg·kg~(-1)Cd处理下,圆叶锦葵根、茎、叶组织中Cd>100 mg·kg~(-1)DW。综上,圆叶锦葵对Cd具有较强的光合耐性和超富集能力,是一种潜在的超富集植物。本研究结果为挖掘新的植物修复材料提供了理论依据。

关键词： 圆叶锦葵 镉处理 光合生理 富集特征