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本实验以青菜(Brassica chinensis L.)为材料,采用溶液培养的方法,较系统地研究了青菜对Cr6+的吸收积累和耐性的品种差异及Cr6+对青菜生长及生理代谢的影响,并对青菜Cr6+吸收积累及耐性的生理机制进行了较深入的探讨。主要研究结果如下:1、Cr6+对青菜生长和Cr积累的品种差异研究运用水培法,研究比较了 41个青菜品种对Cr6++的吸收、累积和耐性的特性。结果表明,在100μmol·L-1 Cr6+处理下,青菜对Cr6+的吸收、累积和耐性品种间存在显著差异。Cr6+对青菜地上部分干物质重的抑制率为10.3%～48.3%,对地下部的抑制率为12.0%～58.4%。青菜地上部分的Cr含量为19.9mg·Kg-1～72.6mg·Kg-1,而地下部的Cr含量为403 mg·Kg-1～970.6 mg·Kg-1。青菜地上部Cr积累量为7.1～38.4μg·pot-1,地下部为 13～42.3 μg·pot-1。2、Cr6+对青菜生长及生理特性的影响运用水培法,研究了不同浓度Cr6+胁迫对2个Cr6+耐性不同的青菜品种(美加华—耐性品种;三月慢—敏感品种)生长以及部分生理特性的影响。结果显示,Cr6+处理显著降低了青菜的干物质积累,但美加华降幅小于三月慢。青菜植株内的相对电导率和丙二醛(MDA)含量均随Cr6+浓度的增加而升高,且三月慢的含量显著高于美加华。低浓度的Cr6+(10μmol·L-1)提高了青菜体内SOD、POD和CAT的活性,且美加华的增幅大于三月慢。而高浓度的Cr6+(100 μmol·L-1)降低了 SOD、POD和CAT的活性,且美加华的降幅小于三月慢。2个青菜品种植株内可溶性糖和可溶性蛋白含量随Cr6+处理浓度的升高均呈先升后降的趋势,且美加华的含量均显著高于三月慢。Cr6+处理显著增加了青菜地上部NPT和PCs的含量,且美加华增加的幅度显著高于三月慢。美加华地上部分和地下部游离氨基酸的含量均显著小于相同Cr6+处理浓度下三月慢的含量。3、青菜对铬吸收机理的研究本实验以美加华(耐性品种)和三月慢(敏感品种)2个青菜品种为材料,探讨了不同处理时间下青菜对Cr3+和Cr6+的吸收特征,并研究了代谢抑制剂、低温、离子通道抑制剂及营养元素对青菜Cr3+和Cr6+吸收的影响。结果显示,青菜地下部Cr含量与Cr处理时间呈正相关,且在处理12h后Cr3+含量趋于饱和,而Cr6+含量仍持续增加。处理1h后,Cr3+处理组中青菜地下部铬含量可达989mg· Kg-1DW,而Cr6+处理组中青菜铬含量仅为220mg·Kg-1DW左右。在t=1-120h范围内和t=48-120h范围,美加华对Cr3+和Cr6+的吸收都分别高于三月慢,且这种差异随着Cr处理时间的延长而增大。ATP酶抑制剂(NaVO4)和SO42-均显著抑制了 2个青菜品种对Cr6+的吸收,而Cr3+的吸收没有受到显著抑制;钙离子通道抑制剂LaC13和Fe均显著抑制了 2个青菜品种地下部对Cr3+的吸收,而对Cr6+吸收没有显著影响。低温均显著抑制了青菜对Cr3+和Cr6+的吸收。4、有机酸在青菜耐Cr6+性中的作用以美加华(耐性品种)和三月慢(敏感品种)2个青菜品种为材料,研究了不同浓度Cr6+处理下有机酸分泌的变化,并解析了添加外源阴离子通道抑制剂A9C对青菜植株生长状况、Cr含量、青菜体内有机酸含量以及根系有机酸分泌量的影响。结果表明,随着Cr6+处理浓度的增加,根系分泌的有机酸含量显著升高(除草酰乙酸外),且草酸和苹果酸的含量显著高于其他有机酸。在10和50 μnmol·L-1 Cr6+处理下,美加华分泌的草酸和苹果酸含量都显著高于三月慢。加入A9C后,与单Cr6+处理相比,相对根长、相对株高和单柱总根长均显著下降,且三月慢降幅更大;青菜植株体内Cr含量有所增加,且美加华的增幅大于三月慢。与单Cr6+处理相比,2个青菜品种地下部中草酸和苹果酸含量均有不同程度的下降(除三月慢50 μmol/L Cr6+外);且草酸和苹果酸的分泌量也显著降低。5、青菜中Cr的分布特征和化学形态本实验以美加华(耐性品种)和三月慢(敏感品种)2个品种为材料,运用差速离心法,研究了 Cr在青菜亚细胞水平上的分布特点,并采用逐步化学提取法研究了Cr在青菜体内的化学形态。结果表明,2个青菜品种地上部Cr含量显著小于地下部的含量,且美加华地下部Cr含量、Cr的根系滞留率都显著高于三月慢。在亚细胞水平上,不管在何种Cr6+处理浓度下,青菜地下部中的Cr大部分均分布在细胞壁上;而在地上部中,美加华中的Cr主要分布在细胞壁上,而三月慢中的Cr主要分布在可溶性组分中。美加华地上部中Cr在细胞器组分中的比例要明显低于三月慢。在化学形态上,低浓度Cr6+处理下,青菜体内中Cr以乙醇和去离子水提取态为主(除美加华地上部外);而高浓度Cr6+处理下,青菜地上部乙醇和去离子水提取态比例有所下降,且以醋酸、盐酸和残渣提取态为主。不管在何种Cr6+处理浓度下,醋酸、盐酸和残渣提取态是都是青菜地下部中Cr的主要存在形态,且美加华中乙醇和去离子水提取态比例显著低于三月慢,而醋酸、盐酸和残渣提取态比例明显高于三月慢。