镉胁迫对蓖麻有机酸含量及镉吸收的影响
2021-07-20王沛琦胡尊红胡学礼刘旭云李文昌
王沛琦,胡尊红,胡学礼,刘旭云,杨 谨,李文昌
(云南省农业科学院经济作物研究所,云南昆明650205)
镉(Cd)是毒性最强的重金属之一[1],其具有极高的迁移性和生物可利用性,Cd 在植物体内累积会对其造成极大的毒害,并使作物减产;同时Cd 进入食物链后还会直接危害人类健康[2-3]。许多研究表明,植物产生的有机酸在植物外部排斥Cd 和内部耐受Cd 的机制中起着重要的作用[4-5]。植物体内或根系环境中的有机酸含有1 个或多个羧基,其作为重金属元素的配基,与重金属配位结合,改变重金属的形态,降低重金属的毒性等[6-8]。PINTO 等[9]研究发现,Cd 胁迫下玉米主要产生柠檬酸,高粱主要产生苹果酸,这些有机酸与Cd 发生络合沉淀,变成低毒或无毒的Cd 络合物,减少了Cd 对根系的毒害性,进而提高了植物的耐受机制。秦丽等[10]研究表明,随着Cd 胁迫浓度的增加以及胁迫时间的延长,续断菊根部合成的有机酸总量均呈上升趋势,说明植物可以通过调节根系分泌物来改变根际状态以适应Cd 的胁迫,减轻Cd 对植物的伤害。孙瑞莲等[11]研究认为,叶片中的有机酸含量与其Cd 生物积累量有关,其中,酒石酸、柠檬酸和乙酸可以指示不同生育期龙葵叶片中镉的积累量。可见,Cd 胁迫会刺激植物产生有机酸,与进入植物体内的Cd 进行络合,进而提高植物的抗性。目前,有关蓖麻对重金属Cd 的吸收及Cd 胁迫下蓖麻体内有机酸含量对Cd积累调控的研究相对较少。
本研究以前期筛选出来的耐Cd 蓖麻品种滇蓖2 号为材料,采用盆栽试验,分析了蓖麻根及叶片中草酸、苹果酸、柠檬酸3 种有机酸的含量差异及其与植株中镉积累的关系,以期评价有机酸在蓖麻Cd 积累与解毒过程中的作用,为Cd 污染农田土壤的修复提供依据。……
