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目的:研究黔产艾纳香对镉(Cd)胁迫的生理、生物学响应及其体内Cd分布特征,为艾纳香的无公害栽培提供一定的理论依据。 方法:1.砂培试验:用含不同浓度Cd(0、10、30、60和120mg/L)的营养液处理艾纳香幼苗10d后,每组随机选取5株用于测定叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标;处理30d后收获剩余植株,分析艾纳香体内Cd的器官分布和亚细胞分布。2.土培试验:用Cd含量为0.5、2、5、10、20和40mg/kg的土壤种植艾纳香苗4个月,期间观测植株的生长发育情况,采收后测定各器官总黄酮含量以及Cd的器官分布和亚细胞分布,同时分析栽培土壤中微生物数量和土壤酶活性。 结果:1.砂培试验:①Cd对生理特性的影响:叶绿素a、b及总叶绿素含量随着Cd浓度的增加总体上逐渐降低,其中叶绿素a对Cd更敏感;叶片内可溶性蛋白以及Pro含量随Cd浓度的增加总体上逐渐增加;各Cd处理组叶片内的MDA含量均较对照组有所增加,但各组间差异不具有统计学意义(P>0.05);随着Cd处理浓度的增加,根系SOD活性先升后降,但仅Cd浓度为120mg/L时与其他组差异有统计学意义(P<0.05)。②Cd在艾纳香体内的器官分布:各器官Cd含量均随着Cd处理浓度的增加而增加,且各组间差异都具有统计学意义(P<0.05);各器官Cd含量的高低顺序为:根>茎>叶。③Cd在艾纳香体内的亚细胞分布:Cd在艾纳香各器官亚细胞组分中的大小顺序为:可溶组分>细胞壁>细胞器;随着Cd处理浓度的增加,各组分中的Cd含量逐渐增加;各器官可溶组分中Cd的分配比例随Cd处理浓度的增加而逐渐降低,细胞壁中Cd的分配比例逐渐升高。2.土培试验:①Cd对生长的影响:低浓度Cd对艾纳香的存活和表观形态影响不大,高浓度Cd使植株出现毒害症状并死亡,且随着Cd处理浓度的增加以及种植时间的延长,存活率逐渐下降,受害程度逐渐加重;各组植株生长速度从处理2个月后开始出现差异,表现为:0.5mg/kg组>对照组>5mg/kg组>2mg/kg组>10mg/kg组>20mg/kg组>40mg/kg组;除0.5mg/kg组外,各处理组的生物量均低于对照组,且随着Cd浓度的增加而逐渐减少,各器官生物量大小顺序为:叶>根>茎。②Cd对总黄酮含量的影响:各器官中总黄酮含量的高低顺序为:叶>根>茎;各处理组不同器官中总黄酮含量均较对照组有所增加,但各组间差异无统计学意义(P>0.05)。③Cd在艾纳香体内的器官分布:各器官中Cd含量的高低顺序是:下部老叶>功能叶>茎>根;各Cd处理组的根、茎、功能叶和下部老叶中Cd的含量随着Cd处理浓度的增加而增加;各处理组的地上部富集系数和转运系数均大于1,随着土壤中Cd浓度的提高,植株地上部富集系数和转运系数均逐渐降低。④Cd在艾纳香体内的亚细胞分布:艾纳香各器官亚细胞组分中Cd含量的高低总体表现为:可溶组分>细胞壁>细胞器;各亚细胞组分中Cd的含量随着Cd处理浓度的增加而增加。⑤Cd对盆栽土壤酶活性的影响:各处理组间过氧化氢酶活性差异均无统计学意义(P>0.05),而转化酶活性随着Cd处理浓度的提高总体上逐渐降低,且与对照组相比差异均有统计学意义(P<0.05)。⑥Cd对盆栽土壤微生物的影响:与对照组相比,土壤中Cd浓度低于5mg/kg时能促进细菌生长,土壤中Cd浓度低于10mg/kg时能抑制真菌的生长,同时刺激放线菌的增殖。 结论:1.黔产艾纳香对低浓度Cd具有较强的富集转运能力;2.低浓度Cd对艾纳香的生长影响不明显,高浓度Cd抑制其生长;3.一定浓度的Cd会影响或改变艾纳香生理特征;4.Cd胁迫对黔产艾纳香体内总黄酮含量影响不明显;5.Cd在艾纳香体内的器官分布受种植基质的影响,亚细胞组分中的Cd主要分布在可溶组分和细胞壁。