玉米根系、根鞘性状与镉吸收的品种差异研究
2021-05-25于子昊李胜宝赵晓玲李明锐李博何永美陈建军湛方栋
于子昊,李胜宝,赵晓玲,李明锐,李博,何永美,陈建军,湛方栋
(云南农业大学资源与环境学院,昆明650201)
由于铅锌矿不合理开采以及工农业生产等原因,Cd 通过地表径流和地下渗透等途径进入农田土壤。《全国污染土壤调查公报》指出,Cd 的点位超标率为7.0%,为重金属之首[1]。我国人多地少,即使是Cd 污染的农田仍广泛种植农作物,因此作物对Cd 的吸收与累积引起广泛关注[2]。
玉米是我国重要的粮食作物,具有生长期短、易种易管和品种丰富等优点[3]。陈建军等[4]、鄢小龙等[5]和郭晓方等[6]均发现,玉米对Cd 有一定吸收能力,且不同品种的富集转运能力存在明显差异,但造成品种差异性的机理目前尚不明确。
根系是植物吸收养分和水分的主要器官,受环境中有益元素和有毒元素影响[7]。在受到Cd 离子胁迫时,根系会通过调整形态结构和代谢来应对胁迫,如耐Cd 玉米感受Cd 信号后会通过改变体内代谢过程来适应胁迫环境[8]。沈天尔等[9]发现,玉米可启动相关响应机制阻滞Cd 的运输以缓解Cd 离子毒害。陈伟等[10]研究表明,黑麦草根长、根表面积和根尖数均随着重金属离子浓度升高而不断降低。根系形态的改变又会影响根系对水分、矿物元素和Cd 的吸收。因此,植物根系形态与Cd的吸收累积存在密切关系。
重金属胁迫影响根系的同时也会影响根鞘形成。根鞘是根系、土壤、微生物的互作产物,是土壤颗粒与根表及根毛相互黏附、缠绕形成的土壤连续体[11]。根鞘结构的形成有利于植物根土界面的信息交流及水分和养分的交换,也可以作为一个联合固氮微生物储存库[11],可以表征农作物在土壤中开发和获取资源的能力[12],在应对非生物胁迫方面也具有潜在重要性[13]。……
