旱柳(Salix matsudana Koidz)对Pb的耐性、富集、转运与胁迫响应研究

摘要：

耐性机理的系统解析对于旱柳在土壤Pb污染控制上的应用具有重要意义.为了明确旱柳对Pb的耐性机理,通过盆栽试验研究了旱柳对Pb的耐性、富集、转运特征,采用STEM 、EDAX、FTIR分析了旱柳对Pb的胁迫响应机制.结果表明:低含量(≤600 mg· kg-1) Pb对旱柳生长有促进作用,高含量(≥1000 mg·kg-1)Pb明显抑制旱柳的生长;旱柳对Pb具有很高的耐性,耐性指数TI(％)可达108.32,属Pb高耐性植物;旱柳对Pb的富集能力较强,富集系数均值可达7.5773,而对Pb的转运能力较弱,转运系数均小于1;低含量Pb胁迫不影响叶绿素的合成,也不会促生丙二醛(MDA),而高含量Pb胁迫明显抑制叶绿素的合成,促使MDA大量生成,导致严重的细胞膜脂过氧化和膜损伤;抗氧化酶(POD、CAT、SOD)及可溶性蛋白能够对低含量Pb胁迫做出积极有效的响应,但无法清除高含量Pb胁迫所产生的毒害;扫描透射电镜(STEM)分析表明,Pb胁迫使根系发黑、萎蔫,茎部破败、堵塞,叶片褶皱、卷曲,破坏气孔结构;傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,Pb胁迫使导致膜脂过氧化和膜损伤的自由羟基增多,而使对Pb具有络合、螯合作用的连生羟基、巯基、羰基数量减少;能谱(EDAX)分析表明,Pb胁迫抑制了Ca、K的吸收,同时干扰其他矿质元素的吸收利用.

关键词：旱柳、Pb、耐性、富集、转运、胁迫响应

所属期刊栏目：36

分类号：X53;X171.5(土壤污染及其防治)

资助基金：湖南省重点研发计划项目No.2015SK20043;湖南省高校创新平台开放基金项目No.15K147,13K070;中南林业科技大学引进高层次人才科研启动基金项目No.0369;湖南省环境科学重点学科建设基金项目No.2310006Supported by the Key Research and Development Plan of Hunan Province No.2015SK20043,the University Innovation Platform Open Foundation of Hunan ProvinceNo.15K147,13K070,the Scientific Research Foundation for Introduced High-level Personnel of Central South University of Forestry and TechnologyNo.0369 and the Construction Fundation for Key Discipline of Environmental Science of Hunan ProvinceNo.2310006

在线出版日期：2016-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3876-3886