桤木幼树生长及抗性生理对镉胁迫的响应

摘要

【目的】研究桤木（Alnus cremastogyne）幼树在不同水平镉（Cd）胁迫下生长和抗性生理指标的变化，探索将桤木作为植物修复材料对Cd污染土壤进行修复的可行性。【方法】以1年生桤木幼树为试验材料，采用盆栽控制试验，设置0（CK）,12.5,25,50和100 mg/kg 5个Cd处理水平，以CdCl₂·2.5H₂O形式进行Cd胁迫，测定不同处理桤木幼树的生长和抗性生理指标。【结果】（1）与CK相比，桤木幼树的株高和地径生长量除12.5 mg/kg Cd处理略有升高外，其余处理随胁迫程度加重均显著下降；不同Cd胁迫处理各器官（根、茎、叶）生物量、总生物量、根冠比、根系活力也均低于CK。（2） Cd胁迫处理下，桤木幼树叶片中过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）含量均较CK上升，除12.5 mg/kg Cd处理与CK差异不显著外，其余处理均与CK差异显著；随着Cd胁迫水平提高，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性均呈先升后降趋势，且均以12.5 mg/kg Cd处理最高。（3）桤木幼树叶片中脯氨酸（Pro）和可溶性蛋白（SP）含量随Cd胁迫水平提高呈先升后降趋势，可溶性糖（SS）含量呈持续上升趋势，且Pro、SP和SS（100 mg/kg Cd处理除外）含量均高于CK。（4）桤木幼树各器官中的Cd含量总体随Cd胁迫水平提高呈上升趋势，各器官Cd含量排序为吸收根>运输根>枝>茎>叶；同一Cd处理水平下，地下部的Cd含量和Cd富集系数远高于地上部，但总体偏小，对Cd的转移效率较低。【结论】桤木幼树对Cd胁迫的耐受能力有限，Cd胁迫会对其生长发育产生明显抑制，且桤木幼树对土壤中Cd的富集和转移能力有限，因此不宜将桤木幼树用于Cd污染土壤的修复。

关键词

桤木 / 镉胁迫 / 生长 / 抗性生理

基金资助

2020年四川省科技厅项目(2016NYZ0035)