镉是生物毒性最强的重金属之一,它在生物圈中移动性大、毒性强,极易被植物吸收累积,镉对植物的毒害作用首先表现在根系,对根尖各区域均有明显的影响,根分生组织类型大致分为三种:基本开放型,半开放型,封闭型。边缘细胞位于根冠外周,和根系细胞分别来源于根冠分生组织和顶端分生组织,具有调节根际环境,减少根系机械阻力,保护根尖等作用。由于开放型和封闭型根尖分生组织植物根边缘细胞的数量的和活性的显著差异,推测不同分生组织类型植物对镉的反应与根边缘细胞的产生及其对镉毒的反应有关,但目前尚无相关文献报道。本研究采用雾培法研究开放型和封闭型根尖分生组织蔬菜根及其边缘细胞对镉的反应,探讨蔬菜作物根尖对镉的反应与根边缘细胞及分生组织类型的关系。具体研究成果分述如下:1.以豌豆、黄瓜(开放型),番茄、辣椒和茄子(封闭型)为材料,研究根边缘细胞数量及活性的差异。结果表明:不同分生组织类型蔬菜根边缘细胞数量与活性有显著差异,不同种类之间达显著水平,同种类不同品种之间差异不明显。总体上看,开放型蔬菜根边缘细胞数量及活性均显著高于封闭型。2.采用雾培蔬菜种子幼根,研究比较不同分生组织类型蔬菜根在镉胁迫下的生理响应,结果显示:同一浓度处理下,开放型蔬菜幼根相对伸长率高于封闭型,丙二醛含量相对增幅低于封闭型,表明开放型蔬菜幼根的耐镉性强于封闭型。3.采用水培蔬菜幼苗结果显示:同一浓度镉处理下,开放型蔬菜幼苗地上部丙二醛含量、POD活性相对增幅均显著高于封闭型,根系吸收的镉含量显著高于封闭型。4.研究不同分生组织类型蔬菜根在镉胁迫下根原位和离体边缘细胞数量及活性的变化,结果显示:蔬菜根原位和离体根边缘细胞数量及活性在镉毒害下显著降低,且降低幅度与镉浓度呈一定的剂量效应,开放型蔬菜根边缘细胞数量与活性降低幅度高于封闭型。表明镉毒对蔬菜根边缘细胞有致死效应,镉毒对开放型蔬菜根边缘细胞影响更大。5.采用雾培法,探讨蔬菜根边缘细胞在镉胁迫下对蔬菜根尖的保护作用,结果显示:去除根边缘细胞后开放型蔬菜幼根丙二醛含量高于封闭型,根系活力显著低于封闭型,吸收的镉含量高于封闭型,表明开放型蔬菜根在失去根边缘细胞后受到的毒害程度高于封闭型。综上所述,开放型蔬菜幼根耐镉性强于封闭型,开放型蔬菜根边缘细胞数量及活性高于封闭型,镉胁迫下,开放型蔬菜根边缘细胞响应更积极,去除根边缘细胞后,开放型蔬菜根受到的毒害程度高于封闭型,推测这与开放型蔬菜根边缘细胞对镉毒的积极响应有关。