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镉污染对2种豆科植物叶绿素荧光特性的影响

2021-10-12卫丹丹王丙全

山西农业科学 2021年10期

卫丹丹,王丙全,戴 丽

(1.忻州师范学院,山西忻州034000;2.山西农业大学玉米研究所,山西忻州034000)

镉被广泛应用于电镀工业、电子业、化工业等领域,但是由于工业“三废”的不合理排放,造成镉蓄积于工厂周围的土壤中以及含镉工业废水在农业生产中广泛使用,使土壤受到镉污染[1-2]。重金属镉由于不能被降解,将长期存在于土壤中,造成土壤镉污染,对植物光合系统具有破坏性,其中,光系统Ⅱ(PSⅡ)是比较敏感的部位[3]。逆境胁迫下,叶绿素自发荧光的变化可以反映叶片叶绿素吸收光能的去路变化,即PSⅡ的反应中心光能转化和电子传递的变化情况。

绿豆也称青小豆,为豆科植物,属喜温作物[4],是一种被广泛种植的杂粮作物,山西为其主产区之一。其蛋白含量高、脂肪含量低,经济价值很高[5-6]。赤豆也称为红小豆,为1年生豆科作物,喜温、喜光、抗涝,其主要含有蛋白质、糖类等营养成分[7-8]。有研究表明[9],土壤被重金属镉污染后,平邑甜茶根系细胞膜质子泵的活性被抑制,根系从土壤中吸收营养元素的动力下降。植物遭受重金属镉胁迫后,活性氧(ROS)大量产生,细胞膜脂过氧化,甚至引起细胞早衰,导致植物萎蔫死亡[10]。镉胁迫不仅会改变细胞膜脂的构成,影响养分吸收,而且还会对不同基因型甘蓝幼苗叶片的光合作用产生严重抑制[11]。植物叶片PSⅡ反应中心是将光能转换为电能的重要部位,它的活性大小直接影响着光能转换效率的高低。植物叶片的叶绿素荧光特性可以快速反映PSⅡ反应中心、电子供体侧和受体侧的功能变化[9,12]。……

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