花生镉积累的品种间差异及其与干旱的关系

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采用盆栽试验,研究低浓度镉对15个花生(ArachishypogaeaL.)品种生理指标的影响;评价了低浓度镉污染条件下花生的形态生理特性以及镉在根、茎、叶、果皮和种子中的积累特性的品种间差异。同时,模拟干旱条件,探讨了干旱对5种不同积累型花生镉积累的影响。主要研究结果如下:  (1)供试15个花生品种生理特征对镉的响应有显著差异。除Fv/Fm以外的其它生理指标镉与品种之间均有交互作用。低浓度镉处理后,除白沙1016、花育20、花育22、奇山68、新中花5号和徐花13以外,其余品种叶片光合速率均没有出现明显下降;白沙1016、大白沙和豫花15Fv/Fm值显著下降,其余品种没有受到影响;低浓度镉没有对花生叶片mSR705产生影响,但是导致了海花1号和郑红3号叶片chlNDI与REP的显著下降和SIPI的显著上升。除少数品种外,低浓度镉并没有对花生叶片光合系统造成明显伤害。  (2)不同品种花生对镉吸收积累能力存在明显差异。供试的15个花生品种的籽实镉含量差异显著(差异达到2~4倍),这为筛选镉污染预防花生品种提供可能。本实验中,15个花生品种籽实镉含量均超过了镉含量的限值(0.2mg/kg)(国家安全标准),说明花生确实是极易从污染土壤中吸收积累镉的农作物之一。花生各器官对镉的积累能力不同,其镉含量由大到小排序依次为:种皮>根>茎和叶>果皮>胚。花生籽实中镉主要是与蛋白质和残渣结合,油脂中镉含量很少。镉处理后花生籽实镉含量与蛋白质含量成正相关,与油脂镉含量百分比成负相关。奇山208、鲁花8号和鲁花9号因其胚中的镉含量相对偏低,可为镉污染预防花生品种的筛选提供参考。  (3)依据干旱能够影响植物根系形态、蒸腾作用、呼吸作用和矿物质元素的吸收等,我们提出假设:干旱能够抑制花生对镉的吸收和积累。试验结果表明:干旱处理明显抑制了花生营养器官(根、茎和叶)的生物量及果实产量。除叶外,干旱对花生其它器官的镉积累均有影响,且花生不同品种间存在极显著差异。花生不同品种对干旱胁迫响应不同,干旱能够促进奇山208对镉从茎向果皮转运,促进徐花13对镉从根系向地上部分的转运,却抑制了郑红3号对镉从茎向果皮的转运。本研究所得到的实验结论与假设不符,说明花生对镉的吸收和转运是一个非常复杂的过程,受外部和内部众多因素的影响。因此,关于干旱对不同品种花生镉吸收影响的生理机制还需进一步深入探究。
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