【摘 要】
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半夏为天南星科半夏属植物半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit.的干燥块茎,是我国十大出口中药材之一。然而,我国生产的半夏经常面临重金属镉含量超出《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限定值的问题,严重影响了半夏的对外出口,同时也限制了半夏产业的发展。因此,本研究选用半夏道地产区四川主栽的芍药叶型半夏和桃叶型半夏为供试材料,利用不同浓度的镉来处理半夏,分析半夏对镉胁迫的生理响
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半夏为天南星科半夏属植物半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit.的干燥块茎,是我国十大出口中药材之一。然而,我国生产的半夏经常面临重金属镉含量超出《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限定值的问题,严重影响了半夏的对外出口,同时也限制了半夏产业的发展。因此,本研究选用半夏道地产区四川主栽的芍药叶型半夏和桃叶型半夏为供试材料,利用不同浓度的镉来处理半夏,分析半夏对镉胁迫的生理响应;同时,分析镉在半夏中的迁移和分布规律;探究不同叶型半夏在镉胁迫下的生理生化响应机制以及对镉的富集转运规律,为选育低镉含量的半夏品种提供理论依据。具体试验结果如下:（1）不同浓度镉处理下,两种叶型半夏均能正常生长。芍药叶型半夏的根长和根数在高浓度120 mg/kg处理60 d时比对照组显著增加,且光合色素含量也显著增加。桃叶型半夏在各浓度镉处理下,在生长后期60 d时,叶面积、根和珠芽等相关生长指标及光合色素含量增加不显著。高浓度镉处理下芍药叶型半夏比桃叶型半夏的生长状态更好。（2）随镉处理时间的增加,块茎的镉含量在60 d时减少,而其他器官的镉含量增加。低浓度下两种叶型半夏均通过降低镉的富集能力,减少对镉的吸收,使植株免受镉的胁迫,且芍药叶型半夏富集的镉比桃叶型低;高浓度下,两种叶型半夏富集和转运能力都有所增加,将多吸收的镉从地下部转运至地上部,降低了收获器官（块茎）中的镉。结合各器官镉含量检测结果,综合富集和转运能力分析,说明:两种叶型半夏将镉从地下部器官转运至地上,且主要从块茎中转出。（3）镉胁迫下,两种叶型半夏在叶和叶柄细胞中细胞壁的镉含量最高,在根和块茎细胞中可溶性组分的镉含量最高;细胞壁中的镉达到阈值,镉会转移到细胞可溶性组分中固定,地下器官细胞中的镉通过增加细胞可溶性组分中的镉,增加了镉向地上器官的迁移能力,将镉固定在叶和叶柄的细胞壁中。（4）两种叶型半夏各酶活性随浓度增加而增加;各巯基化合物含量也有所增加。表明两种叶型半夏块茎中SOD、POD、CAT抗氧化酶可能参与清除体内自由基等生理反应,NPT和GSH巯基化合物可能通过增加镉螯合能力,以减轻镉对细胞的损害。（5）块茎中的镉以活性强的乙醇提取态、去离子水提取态和氯化钠提取态为主。随着时间的增加,芍药叶型半夏块茎中的镉由氯化钠提取态向乙醇提取态转化,桃叶型半夏块茎中的镉由醋酸提取态向氯化钠提取态转化。（6）以上研究结果表明,在同等镉环境下,两种叶型半夏均可耐镉,但芍药叶型半夏块茎具有更低的镉含量。因此,建议以芍药叶型半夏作为半夏低镉品种选育的种质资源。
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