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本文以当年生的‘玫瑰香’、‘泽香’扦插苗为试验材料,通过水培和盆栽试验,研究了硫酸铜和氯化镉单独胁迫及其复合胁迫对葡萄根系活力及根系生理生化特性的影响,葡萄各个器官对矿质元素的吸收与积累,同时利用类Caspase-like3/7酶、伊文思蓝(Evans blue)溶液、流式细胞仪(FCM)等几种检测与分析技术,研究了胁迫对葡萄根系PCD的诱导及线粒体特性的变化,结果表明:1.‘玫瑰香’、‘泽香’葡萄在铜镉胁迫下根系活力呈下降的趋势,O2·-产生速率、H2O2、相对电导率、丙二醛、脯氨酸含量呈上升趋势;在低浓度铜胁迫(0.5、1mmol/L)下,活性氧积累,诱导抗氧化酶活性升高,铜浓度为1mmol/L时CAT、POD活性最高,而SOD活性最高时对应的铜浓度为1.5mmol/L,之后随着铜胁迫加重,三种酶活性下降,其中SOD、POD活性仍显著高于对照,而CAT活性低于或和对照持平,两个品种对铜胁迫的反应呈现了基本一致的规律。2.铜镉胁迫下,‘玫瑰香’、‘泽香’葡萄根系的活性氧、NO生成量呈上升趋势,铜镉复合胁迫诱导根系产生的活性氧、NO显著高于铜镉单元素胁迫,根系活性氧与NO的生成相互促进,而胁迫条件下根系NOS的活性与NO含量不符,1.5mmol/L的CuSO4·5H2O单独处理的根系的NOS活性显著高于其它处理,各个处理根系的NOS活性均高于对照。3.铜镉及其复合处理的葡萄根系SOD、POD、CAT酶活性显著降低,线粒体膜的通透性(MPT)增加、膜电位(Δψm)及细胞色素c/a呈下降趋势;复合处理的抗氧化物酶活性、线粒体膜电位及细胞色素c/a均显著低于铜镉单独处理,线粒体膜通透性显著高于单独处理;外源10mmol/L的钙能够缓解铜镉及其复合处理对根系SOD、POD、CAT酶活性的抑制作用及线粒体各项功能的伤害。4.1.5mmol/L的Cu SO4·5H2O和0.5mmol/L的CdCl2单独处理下,细胞死亡数量显著高于对照,Caspase-like3/7蛋白酶活性升高,出现亚倍体峰,线粒体膜的通透性(MPT)增加、膜电位(Δψm)及细胞色素c/a呈下降趋势,‘泽香’葡萄根系发生PCD;铜镉复合处理下,细胞死亡数量、Caspase-like3/7蛋白酶活性、亚倍体峰面积及线粒体膜通透性显著高于铜镉单独处理,复合处理诱导根系死亡加剧。5.铜镉及其复合胁迫促进了各个器官对Ca的吸收,规律为:Cu+Cd>Cu>Cd>Ck;茎与叶柄对Mg吸收规律为:Cd>Cu+Cd>Cu>Ck,根和枝中的Mg含量无显著性差异,抑制叶片对Mg的吸收;茎、叶、叶柄对Fe的吸收因胁迫而增加,以铜处理的根即枝中Fe的含量最高;茎、叶、叶柄对Zn的吸收受胁迫抑制,吸收规律为:Ck>Cd>Cu+Cd>Cu,各处理下根与枝的吸收呈相反;各个器官对K的吸收亦受到抑制,Ck>Cu>Cd>Cu+Cd,其中复合处理的抑制作用大于单元素;各个处理促进根、枝、叶柄对Na的吸收,且大小顺序为:Cu+Cd>Cd>Cu>Ck,而对茎中Na含量无影响;各个器官在各个处理下对铜的吸收规律为:Cu>Cu+Cd>Ck>Cd,镉单独处理抑制各器官对铜的吸收;铜、镉及其复合处理下根、茎、枝及叶中镉含量从大到小的顺序为:Cu+Cd>Cd>Cu>Ck,而抑制叶柄对镉的吸收。