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不同玉米(Zea mays L.)品种根细胞壁多糖对Pb胁迫的响应

2018-06-07沈奕昕李元祖艳群湛方栋陈建军

生态环境学报 2018年5期

沈奕昕,李元, ,祖艳群, ,湛方栋, ,陈建军, *

1. 云南农业大学资源与环境学院,云南 昆明 650201;2. 云南省农业环境污染控制与生态修复工程实验室,云南 昆明 650201

随着经济的发展,重金属污染愈发严重。据报道,2014年中国土壤重金属超标率为16.1%,而农田土壤点位超标率最高为19.4%(环境保护部等,2014)。中国每年因重金属污染而减产的粮食超过1000×104t,同时有1200×104t左右的粮食受到重金属污染,经济损失超过 200亿元(左建华等,2013)。

阻止和排放作用以及区域化作用是植物应对重金属胁迫的重要途径之一(Taylor,1991;Kochian,1995;Kochian et al.,2004),早有报道指出,植株会将重金属固定在根部而减少地上部分的重金属含量,从而减轻重金属对植物的伤害(Antosiewicz,1992),同时植株会将进入根部的重金属固定在其根部细胞壁中,阻止其进入原生质体从而减轻重金属对植株的伤害(Lux et al.,2011;Vodnik et al.,1999)。细胞壁是累积重金属的重要的亚细胞结构(Konno et al.,2010;Malecka et al.,2008),并且可以容纳大量重金属离子(Kopittke et al.,2008;Kopittke et al.,2007;Krzeslowska et al.,2009;Krzeslowska et al.,2010)。玉米(Zea mays L.)根细胞壁中Zn可达总量的42.8%,而Cu的占比甚至可以达到64.3%(周建民等,2005),而玉米根细胞壁中的Pb占比也可达到52.4%(秦丽,2017),可见植物根细胞壁在固定重金属的过程中的重要性。

另外,植物体内的重金属存在形式和活性高低也在一定程度上决定了重金属毒性的大小,反映了植物对重金属的抗性。研究表明,同种植物不同品种植株体内的重金属化学提取态占比也有所不同,Cd的低累积品种水稻(Oryza sativa L.)中的水提取态和乙醇提取态等高活性Cd含量占比低于高累积品种,而低累积品种水稻中低活性的 NaCl提取态 Cd含量高于高累积品种(于辉等,2008)。……

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