镉胁迫对不同菊科花卉植物植株生长与根系构型的影响
镉是一种常见的重金属污染物，由于工业生产、农药施用等原因，镉污染已成为当今
世界面临的严重环境问题之一。镉对植物的影响已经引起了广泛关注，而不同植物对镉的
耐受能力存在差异。本文将从不同角度探讨镉胁迫对不同菊科花卉植物植株生长与根系构
型的影响，以期为镉污染处理提供理论依据和实践指导。
1.1 镉对植株生长的抑制作用
镉通过根系进入植物体内，影响植物的生长发育。研究表明，镉胁迫可以显著抑制菊
科花卉植物的生长。在实验条件下，镉处理组与对照组相比，植株的茎长、叶片面积和株
高均显著减少，生物量积累明显减少。这表明，镉胁迫对菊科花卉植物的生长产生了显著
的抑制作用。
1.2 不同菊科花卉植物的耐镉能力差异
不同的菊科花卉植物对镉的耐受能力存在差异。通过对不同菊科花卉植物进行镉胁迫
处理，发现不同植物种类的生长受到的影响程度不同。有些植物对镉胁迫表现出较强的抗性，生长受到的影响相对较小；而另一些植物则对镉胁迫非常敏感，生长显著受到抑制。
这表明，不同的菊科花卉植物对镉的耐受性存在差异，这也为选育具有镉抗性的植物品种
提供了理论依据。
2.1 镉胁迫对根系生长的影响
镉胁迫还会影响菊科花卉植物根系的形态结构。通过对植物进行镉处理后发现，植物
的根系形态发生了明显的变化。主根长度减短，分枝较少，且出现了根尖褐化现象。这些
变化不仅影响了植物的根系生长，也影响了植物的养分吸收和水分供给能力，进而影响了
植物的生长发育。
三、镉胁迫对菊科花卉植物的生理生化反应
镉胁迫会影响植物的生理生化过程，导致植物体内生物化学成分的变化，从而影响植
物的生长发育。研究发现，镉胁迫下，菊科花卉植物的叶绿素含量减少，叶绿素含量下降；活性氧积累，氧化损伤加重；叶片渗透调节受到破坏，导致植物水分胁迫；抗氧化酶活性
上调，植物体内抗氧化系统得到激活。这些生理生化变化的发生，表明植物对镉胁迫做出
了生理生化上的反应，但也说明了植物受到了镉胁迫的损害。
四、对策与建议
4.1 选择具有镉抗性的植物品种进行种植。通过种质资源的筛选和改良，选育出具有
较强镉抗性的菊科花卉植物品种，减轻镉胁迫对植物生长的影响。
4.2 采用土壤修复技术降低土壤镉含量。采用植物修复、生物制剂、微生物修复等方法，降低土壤中镉的含量，减轻镉对植物的胁迫作用。
4.3 加强镉胁迫下的植物生理生化研究，寻找镉胁迫下的生理生化调控途径。通过深入研究植物对镉胁迫的生理生化反应机制，探索植物的镉耐受性形成机制，为提高植物的镉抗性提供理论依据。
4.4 加强环境监测和管理，控制镉污染的源头。加强对镉污染的环境监测和管理，减少镉排放，从源头上减少土壤镉污染，保护植物的生长环境。
镉胁迫对不同菊科花卉植物植株生长与根系构型均会产生显著影响，而不同植物对镉胁迫的耐受能力存在差异。加强对镉胁迫下植物生长的影响机制研究，寻求合理的防治对策是十分必要的。希望本文的研究能够为镉污染治理提供一定的参考和借鉴。
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展 重金属对植物生长发育的影响一直是植物生态学领域的热点问题之一。重金属污染已 成为全球范围内的环境问题，严重威胁着生物多样性和生态系统稳定性。铜和镉是常见的 重金属污染物，它们在土壤中积累会对植物的生长和发育产生严重影响。研究在重金属铜 镉胁迫下植物的生理和分子响应机制对于揭示植物适应重金属胁迫的机制、筛选和育种重 金属胁迫耐受植物品种具有重要意义。本文将就重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展进 行综述，以期为相关研究提供参考和启发。 一、重金属铜镉对植物的胁迫作用 铜和镉是土壤中常见的重金属元素，它们可以通过化肥、农药、工业废水等途径进入 土壤。当铜和镉在土壤中积累到一定浓度时，就会对植物的生长和发育产生胁迫作用。铜 和镉可以影响植物的根系生长、叶片生长、叶绿素含量、光合作用等生理生化过程，进而 影响植物的生长发育和产量。铜和镉还可以诱导植物产生氧化应激，导致细胞膜的脂质过 氧化，细胞色素的氧化破坏，以及蛋白质的氧化失活，最终导致细胞和组织的坏死和死 亡。 在重金属铜镉胁迫下，植物会产生一系列的生理响应以应对外界的压力。植物会通过 调节根系的生长和形态来适应铜镉胁迫环境。在铜镉胁迫下，植物的根系会减少主根长度，增加细根数量和长度，以增大吸收面积和提高物质吸收效率。植物会通过调节叶片的生长 和形态来减缓铜镉胁迫对叶片的伤害。铜镉胁迫会导致植物叶片的叶绿素含量减少，光合 作用减弱，以及气孔关闭和光合产物的积累，从而减缓光合作用和光合产物的合成速率。 植物还会调节细胞的生理代谢过程以应对铜镉胁迫。铜镉胁迫会诱导植物细胞产生氧化应激，从而激活抗氧化酶系统，如过氧化物酶、超氧化物歧化酶等，以清除体内的氧化物质，保护细胞膜、叶绿体和蛋白质的完整性和功能。 近年来，随着生物学技术的快速发展，人们对重金属铜镉胁迫下植物响应的研究取得 了显著进展。在模拟实验条件下，人们通过测定植物的生理生化指标和分子生物学手段， 揭示了植物在重金属铜镉胁迫下的生理和分子响应机制。人们通过测定植物的根系形态、 叶绿素含量、抗氧化酶活性等指标，发现铜镉胁迫会对植物的生长和发育产生显著影响。 人们还通过体内外表达实验和胁迫蛋白质相互作用实验，发现植物在重金属铜镉胁迫下的 一些重要胁迫应答基因，如MT基因、SOD基因、APX基因等。人们还通过转基因技术，成 功培育了一些重金属胁迫耐受植物品种。人们通过转基因技术，成功培育了一些重金属胁 迫耐受的水稻品种，从而提高了水稻对重金属胁迫的耐受能力。人们还通过元组学技术， 发现了植物在重金属铜镉胁迫下的一些新的响应机制，如非编码RNA的调控、表观遗传学 的调节等。这些研究成果为揭示植物适应重金属胁迫的机制、筛选和育种重金属胁迫耐受 植物品种提供了重要参考和启发。
镉胁迫对植物生长发育的影响及其机制 植物是生命的载体，生长发育是植物的生命体征之一。然而，在人类的工业化进程中，很多有毒物质如镉不断被排放，加剧了土壤污染，对植物生长发育产生了严重威胁。 一、镉胁迫对植物生长发育的影响 1.1 影响植物的根系 镉胁迫会导致植物根毛数量减少、长度缩短、形态异常，同时还会影响根系结构和比表面积，从而使植物的营养吸收能力降低，影响养分的吸收和利用。 1.2 影响植物的光合作用 镉胁迫还会影响植物光合作用过程，如破坏光合色素、降低光合酶活性等，导致植物叶片产生黄化，减小叶面积，影响光合作用的产物的形成和运输，影响植物生长。 1.3 影响植物的生长和发育 镉胁迫会导致植物的茎秆变软、矮化，叶片变小、厚度减薄等，同时还会影响植物的叶芽、花序、花粉等发育，直接影响植物的繁殖能力。 二、镉胁迫对植物生长发育的机制 镉胁迫导致的植物生长发育异常与其机制密切相关。主要原因包括镉离子的毒性、离子对植物代谢物的影响以及激活氧的介入。 2.1 镉离子的毒性
镉离子是植物生长发育受到镉胁迫的主要原因之一。镉离子与植物的酶、蛋白质、核酸以及维生素等重要物质形成络合物，导致这些物质的功能损害，影响植物的代谢和养分吸收。 2.2 离子对植物代谢物的影响 镉离子还可以影响植物代谢物的运输，导致植物代谢物的积累和分布不均，影 响植物的生长发育。 2.3 激活氧的介入 镉胁迫会导致植物体内激活氧的产生增多，激活氧直接损害植物的细胞壁、膜 蛋白等，影响植物细胞的稳定性和透性。 三、镉胁迫对植物的防御机制 要想保证植物在镉胁迫下正常的生长发育，必须要采取相应的防御措施，常见 的方法包括增强植物的代谢能力、促进植物本身对毒物的解毒和调节化合物的合成。 3.1 增强植物的代谢能力 对于受到镉胁迫的植物来说，增强植物自身的代谢能力可以有效地减轻镉离子 的毒性。例如，通过提高酵素活性、增强植物的氮素吸收，增强代谢能力，对植物细胞的应激反应能力进行提高。 3.2 促进植物自身的解毒 植物自身含有一系列的解毒酶，能够将镉离子转化为无毒的形式。例如，谷胱 甘肽还原酶、谷胱甘肽S-转移酶等酶类可以将毒性较强的镉离子转化为谷胱甘肽 螯合物，降低其毒性，保护植物生长发育。 3.3 调节化合物的合成
镉胁迫对三种花卉种子萌发的影响 摘要:采用浓度分别为0?2?4?8?16?32?64 mg/L的镉溶液对3种花卉(大牵牛花?茶花凤仙?五彩香茉莉)种子进行胁迫处理,测定镉胁迫对花卉种子的发芽势?发芽率?发芽指数等发芽指标的影响?结果表明,在镉胁迫处理下,3种花卉的种子发芽指标都随着镉溶液浓度的增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中浓度为8 mg/L 的镉溶液能促进茶花凤仙和五彩香茉莉种子的萌发,而浓度为16 mg/L的镉溶液能促进大牵牛花种子的萌发?不同浓度的镉溶液胁迫对大牵牛花种子的影响较小,说明大牵牛花种子在萌发阶段的抗镉胁迫能力较强? 关键词:镉;胁迫;花卉;种子萌发 镉(Cadmium,Cd)作为一种生物非必需的重金属元素,因具有高毒性而被认定是最重要的重金属污染物之一?随着大工业的迅猛发展,环境污染日益严重,重金属污染尤其是镉污染已成为当今污染面积最广?危害最严重的环境重金属污染问题之一[1,2]?有关镉污染对植物造成的危害已引起人们的高度重视,这一领域的研究也日趋活跃[3-5]?种子萌发是植物生活期的起点和感知外界环境变化的最初生命阶段,是评价植物对重金属镉耐受性高低的重要阶段[6]?试验采用不同质量浓度的镉溶液对大牵牛花[Ipomoea nil(L.)Roth.]?茶花凤仙(Impatiens balsamena L.)?五彩香茉莉(Mirabilis jalapa L.)3种花卉的种子进行处理,从种子的发芽势?发芽率?发芽指数方面研究了镉胁迫对这3种花卉种子萌发的影响,该研究将为选育耐镉胁迫花卉和对已污染土壤进行花卉种类的选择种植提供理论依据? 1材料与方法 试验选用的大牵牛花?茶花凤仙?五彩香茉莉花卉种子由北京市丰台区花乡新发地种业市场花仙子园艺公司提供,CdCl2为天津市博迪化工有限公司产品? 采用纸上发芽[7]的方式?将CdCl2配成质量浓度分别为2?4?8?16?32?64 mg/L 的镉溶液,以去离子水做对照,对3种花卉的种子进行处理?选取饱满程度一致的花卉种子,先用10%的NaClO溶液消毒5~6 min后,再用去离子水洗涤种子3次,然后用不同浓度的镉溶液浸种 2 d,取出浸泡过的种子,放入铺有棉花和单层滤纸的培养皿内,每个培养皿中放30粒,每种花卉每个处理重复3次?然后放入25 ℃的温室中光照培养,每天用相应浓度的镉溶液补充蒸发的水分,观察并记录发芽的种子数?当种子开始萌发后,每日观察种子的萌发情况,并按以下公式计算发芽指标[8]? 发芽势=前4 d正常发芽的种子数/供试种子数×100%; 发芽率=前7 d正常发芽的种子数/供试种子数×100%; 发芽指数=Σ(Gt/Dt); 式中,Gt为t时间内的发芽数,Dt为相应的发芽天数?
重金属铜镉胁迫下植物响应的研究进展 植物生长和发育受到环境因素的影响，其中包括重金属胁迫。重金属胁迫对植物的生长、代谢和抗性都有着不同程度的影响。铜和镉属于常见的重金属元素，它们在环境中的 污染问题越来越严重。因此，研究铜镉胁迫下植物响应的机制及其调节因子，对探索植物 适应环境的生理和分子机制具有重要意义。本文将就铜镉胁迫下植物响应的研究进展做一 简要综述。 一、铜镉胁迫对植物生长和代谢的影响 1. 生长方面 重金属铜镉入侵植物体内，对植物生长发育产生负面影响。不同植物对铜镉的耐性不同，但是低浓度的铜镉胁迫下可促进植物生长，而高浓度铜镉胁迫则抑制植物生长。这是 因为铜镉胁迫下，植物生长和发育的生理过程产生了多方面的负面影响，包括叶柄伸长抑制、叶面积减少、根系生长受限、根毛损伤等。 2. 代谢方面 铜和镉的胁迫下，植物代谢产生了多方面的调整和改变，包括抗氧化、光合作用和生 理响应等。 a. 抗氧化 重金属胁迫会导致机体内多种反应性氧（ROS）的积累，如超氧阴离子自由基（O2^-）、过氧化氢（H2O2）等。ROS的过剩可引起脂质过氧化、蛋白质氧化、DNA降解等反应，从而引起细胞损伤。植物抗氧化酶系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化物还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）等。这些酶可以清除体内ROS物质，达到减轻重金属胁迫下氧化损伤的效果。 b. 光合作用 铜镉胁迫可以导致叶绿体的数目减少，叶片逐渐变薄，从而降低进一步降低光合作用 效率。同时，铜镉胁迫会导致叶片中来自电子传递链的反式电子传递（RET）的机制增加。RET是指由于退化的光合作用电子传递链中的损失而导致通过氧化还原系统产生几个电子 而非单个电子的紫外线光合成电子传递的过程。RET的增加会产生过多的ROS，因此加速 氧化。 c. 生理响应 铜镉胁迫下，植物还可产生多方面的生理响应。比较常见的有细胞壁硬化和黄色素合成。细胞壁硬化是指植物在遭受重金属胁迫时，由于形成细胞壁的多醣在一定程度上缺失，
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展 镉是一种重金属元素，对植物具有较强的毒害作用。它广泛存在于土壤、水体和大气中，随着工业化的快速发展和人类活动的加剧，镉的污染问题越来越受到人们的重视。镉的毒害不仅对植物的生长和发育产生严重影响，同时也对人类的健康构成潜在威胁。研究镉对植物的毒害及植物解毒机制具有重要意义。 一、镉对植物的毒害 1. 镉的吸收及转运 植物通过根系从土壤中吸收镉，经过根系吸收后，部分镉会转运到植物的地上部分。镉在植物体内主要以二价离子形式存在，它可以通过细胞膜上的镉通道（Cd(Ⅱ)-port）或离子通道蛋白（ZIP）从根系中吸收，并通过镉结合蛋白（Metallothionein，MT）等载体蛋白转运到植物的地上部分。 2. 镉的毒害作用 镉对植物产生的毒害效应包括：① 抑制植物根系和地上部分生长；② 干扰植物的光合作用过程，降低植物的光合效率；③ 影响植物生理过程，如干扰氮代谢和蛋白质合成；④ 促进活性氧的产生，引起氧化应激。上述毒害效应都会直接影响植物的生长发育和抗逆能力。 3. 镉的富集及生物积累 镉具有较强的生物富集性，容易在植物体内积累。植物体内的镉主要富集在根系、茎叶等部位，而且会随着食物链向上层级传递，在一定程度上对食物安全和环境健康构成威胁。 二、植物对镉的解毒机制研究进展 植物通过吸收后的镉离子在体内进行一系列的减毒作用，包括镉结合蛋白的合成、螯合作用和异化作用等。镉结合蛋白是植物中主要的镉结合分子，它具有较强的亲和力，可以有效地结合镉离子，从而减轻镉对植物的毒害作用。植物还可以通过螯合作用将镉固定在细胞壁上，以减少镉对胞内结构和功能的影响。 2. 镉的转运与储存 植物对镉的减毒作用还包括镉的转运和储存。在植物体内，镉可以通过减少镉在根系中的转运以及提高镉在叶片中的结合，从而减少镉对植物的毒害作用。植物可以通过钙信号和甘露聚糖等途径调控镉的转运和储存，以减轻镉对植物的毒害作用。
镉胁迫对不同菊科花卉植物植株生长与根系构型的影响 镉是一种常见的重金属污染物，由于工业生产、农药施用等原因，镉污染已成为当今 世界面临的严重环境问题之一。镉对植物的影响已经引起了广泛关注，而不同植物对镉的 耐受能力存在差异。本文将从不同角度探讨镉胁迫对不同菊科花卉植物植株生长与根系构 型的影响，以期为镉污染处理提供理论依据和实践指导。 1.1 镉对植株生长的抑制作用 镉通过根系进入植物体内，影响植物的生长发育。研究表明，镉胁迫可以显著抑制菊 科花卉植物的生长。在实验条件下，镉处理组与对照组相比，植株的茎长、叶片面积和株 高均显著减少，生物量积累明显减少。这表明，镉胁迫对菊科花卉植物的生长产生了显著 的抑制作用。 1.2 不同菊科花卉植物的耐镉能力差异 不同的菊科花卉植物对镉的耐受能力存在差异。通过对不同菊科花卉植物进行镉胁迫 处理，发现不同植物种类的生长受到的影响程度不同。有些植物对镉胁迫表现出较强的抗性，生长受到的影响相对较小；而另一些植物则对镉胁迫非常敏感，生长显著受到抑制。 这表明，不同的菊科花卉植物对镉的耐受性存在差异，这也为选育具有镉抗性的植物品种 提供了理论依据。 2.1 镉胁迫对根系生长的影响 镉胁迫还会影响菊科花卉植物根系的形态结构。通过对植物进行镉处理后发现，植物 的根系形态发生了明显的变化。主根长度减短，分枝较少，且出现了根尖褐化现象。这些 变化不仅影响了植物的根系生长，也影响了植物的养分吸收和水分供给能力，进而影响了 植物的生长发育。 三、镉胁迫对菊科花卉植物的生理生化反应 镉胁迫会影响植物的生理生化过程，导致植物体内生物化学成分的变化，从而影响植 物的生长发育。研究发现，镉胁迫下，菊科花卉植物的叶绿素含量减少，叶绿素含量下降；活性氧积累，氧化损伤加重；叶片渗透调节受到破坏，导致植物水分胁迫；抗氧化酶活性 上调，植物体内抗氧化系统得到激活。这些生理生化变化的发生，表明植物对镉胁迫做出 了生理生化上的反应，但也说明了植物受到了镉胁迫的损害。 四、对策与建议 4.1 选择具有镉抗性的植物品种进行种植。通过种质资源的筛选和改良，选育出具有 较强镉抗性的菊科花卉植物品种，减轻镉胁迫对植物生长的影响。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究 植物在生长过程中会受到各种外界环境因素的影响。重金属对植物的毒害是一个备受 关注的问题。镉是一种常见的重金属污染物，广泛存在于土壤和水体中，从而对植物生 长产生不良影响。本文将着重探讨镉对植物的毒害及植物解毒机制的研究。 镉对植物的毒害主要表现在以下几个方面： 一、影响植物的生长发育。镉在植物体内能够抑制植物根系的生长，影响植物的吸 收和传导水分和养分的功能，进而影响植物的生长和发育过程。镉还能干扰植物的生理代谢，影响植物体内的酶活性，导致植物代谢功能异常，从而影响植物的生长发育。 二、对植物的生理生化过程产生不利影响。镉与植物所需元素如锌、铁等发生钙化 作用并干扰其正常代谢，导致植物缺乏这些元素，进而影响植物的生理生化过程。镉还能 导致植物产生过量氧化物，导致细胞膜的氧化损伤，进而影响植物的生理功能。 三、影响植物的光合作用和呼吸作用。镉对植物的叶绿体结构和功能产生不利影响，进而干扰植物的光合作用过程。镉还能影响植物的呼吸作用，影响植物的能量代谢和物质 代谢过程。 镉对植物的毒害不仅仅是表现在生长发育过程中，更是涉及到植物的生理生化过程和 光合作用呼吸作用等关键生理功能。面对镉对植物的毒害问题，科学家们一直致力于研究 植物的解毒机制。 一、植物对重金属的吸收和转运途径。在镉污染环境下，植物如何通过根系吸收镉 并运输到地上部分，以及如何在植物体内进行转运和分布是解毒机制研究的重点。科学家 们通过研究植物根系对镉的吸收和根系内部的防御机制，试图揭示植物对镉的吸收和转运 途径，为进一步防治镉污染提供理论依据。 二、植物对重金属的累积和富集机制。植物对镉的累积和富集机制是影响植物对镉 毒害程度的重要因素。科学家们通过研究植物体内镉的积累和分布规律，试图发掘植物对 镉的抗性机制，为筛选出具有镉富集能力的植物种质资源提供理论依据。 四、植物对重金属的胁迫响应机制。镉胁迫会引起植物体内一系列相关基因的表达 变化，激活一系列相关代谢途径，以应对镉胁迫。科学家们通过研究植物对镉胁迫时的响 应机制，试图揭示植物对镉的抗性机制，为利用植物修复镉污染土壤提供理论依据。 植物对重金属的解毒机制研究是一个复杂而系统的课题，涉及到植物对重金属的吸收、转运、累积和排除等多个方面。在实际应用中，科学家们也通过培育耐镉植物品种、利用 植物修复镉污染土壤等途径，来解决镉污染问题，为人类健康和环境保护做出贡献。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究 一、镉对植物的毒害 1. 影响植物生长 镉对植物的生长具有明显的抑制作用。在受到镉污染的土壤中生长的植物，往往表现 出生长缓慢、株高减矮、叶片变小和变形等现象。这主要是由于镉对植物的根系和营养吸 收功能造成的影响，导致植物无法正常生长发育。 2. 干扰植物的生理代谢 镉对植物的生理代谢过程也会产生严重影响，导致植物的代谢功能紊乱。镉会干扰植 物的光合作用、呼吸作用、气孔导度等生理过程，降低植物的光合效率和呼吸作用，导致 植物无法正常进行营养物质的合成和代谢，从而影响植物的生长和发育。 3. 损害植物的细胞结构 镉还会对植物的细胞结构造成严重破坏。镉进入植物体内后，会积累在植物的根、茎、叶等组织中，导致细胞膜的损伤、叶绿体的破坏、线粒体的功能丧失等，从而影响植物细 胞的正常结构和功能，最终影响植物的生长和发育。 二、植物的解毒机制研究 针对镉对植物的毒害作用，植物自身也具有一定的解毒机制，通过一系列生理和生化 反应来减轻镉对植物的毒害作用。 1. 胁迫蛋白的合成 植物在受到镉胁迫后，会启动一些防御和解毒机制来应对外界压力。植物会合成一些 胁迫蛋白，如金属硫蛋白（MTs）等，这些胁迫蛋白可以结合镉离子，形成非活性的金属蛋白络合物，减轻镉对植物细胞的毒害作用。 2. 活性氧清除系统 镉胁迫还会引起植物体内活性氧的累积，导致细胞膜的氧化损伤和细胞内酶活性的异常。植物通过活性氧清除系统来清除细胞内的过剩活性氧，减轻镉对植物的氧化损伤作 用。 3. 螯合剂合成 植物受到镉污染后，还会合成一些螯合剂，如脯氨酸等，这些螯合剂可以结合镉离子，形成非活性的络合物，并稳定镉的化学形态，从而减轻镉对植物的毒害作用。
镉对植物的生长影响研究现状 摘要：土壤镉污染已成为目前较为严重的环境问题之一。镉是植物生长发育的非必需微量元素，过量镉不仅会影响植物的生长，还可能在植物体内积累，经食物链进入人体后威胁人类的生命健康。本文介绍了镉对植物生长发育及代谢的影响，并对相关研究领域的重点问题进行了展望。 关键词：镉；植物；影响 1前言 随着工业化进程的加快、采矿业的扩张、化肥的滥用以及污水灌溉，土壤重金属污染已成为一种普遍现象[1]。据2014年发布的《全国土壤污染调查公报》显示，中国农用耕地点位超标率为19.4%，其中铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）的点位超标率分别为2.1%，4.8%和7.0%。镉作为主要污染物之一，具有很高的生物可利用性和生物高毒性[2]，因此被广泛关注。土壤中的镉不会发生化学降解或被微生物降解，一旦进入土壤就会在土壤中长期存在[3]。污染土壤中的镉经植物根系吸收后在植物体内富集，进而影响植物的生长发育。本文主要从四个方面介绍了镉对植物生长发育的影响。 2镉对植物生长的影响 2.1对种子萌发的影响 种子萌发是植物生命周期中最重要的活动之一。研究表明镉会抑制豇豆种子对水的吸收，减少种子胚芽的水分供应[4]。在镉的胁迫下，豌豆胚芽中将产生氧自由基，进而破坏细胞结构，导致胚芽中丙二醛（MDA）含量增加[5]。 2.2对植物生长发育的影响
土壤中的镉会影响多种植物的生长。例如：鹰嘴豆根瘤中的根瘤菌对镉非常敏感，在镉的作用下鹰嘴豆植株生长受到影响，产量降低[6]。当施加低浓度镉溶液后，芥菜[7]、玉米[8]和小麦[9]植株的鲜重均出现降低情况。 2.3对养分吸收的影响 在镉的胁迫作用下，植物对矿物质营养素的吸收将受阻[10]。实验表明镉的存在强烈地抑制了豌豆对磷、钾、硫、钙、锌、锰、硼等元素的吸收[11]。此外，镉与矿质元素的竞争作用抑制了杨树中的转运蛋白对矿质元素的吸收转运[12]。 2.4对植物酶的抑制 在镉的胁迫作用下，植物的抗氧化代谢能力减弱[13]是因为土壤中的镉在达到一定浓度后会在植物体内富集，会干扰植物酶系统的活性。当抗氧化酶受到干扰活性降低后，植物将不能正常的清除体内的氧自由基，这将导致氧自由基在植物体内过量累积，而过量积累的氧自由基会对植物的细胞结构产生破坏，影响植物的正常生长，一般具体表现在光合作用与呼吸作用受到抑制，严重时会扰乱植物正常的生理代谢，最终导致植物死亡。例如，植物根系中的铁（III）还原酶受 到抑制作用时会导致植株中的铁（II）元素缺乏进而影响植物的光合作用[15]。此外，在经过高浓度镉24小时处理后，豌豆根部的有丝分裂出现紊乱[16]。 3结语 土壤镉污染已成为目前较为严重的环境问题之一。过量镉会抑制植物的生长发育和光合作用，从而降低植物的生产力。此外，镉超标食物也会对人类健康造成严重危害。因此，镉对植物生长途径的影响需要进一步研究，例如，在分子水平上确定植物营养相关的特定代谢途径是未来该领域的研究方向之一。 参考文献： [1]Zhang M-K, Liu Z-Y, Wang H. Use of Single Extraction Methods to Predict Bioavailability of Heavy Metals in Polluted Soils to Rice [J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2010, 41(7): 820-31.
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究 摘要：随着近几年的科学研究发展，科学研究者就重金属元素镉对植物的毒害及植 物解毒机制的研究是相对完善。目前主要从光合作用、植物生长、植物酶活性植物细胞分 裂等方面分析元素镉的毒害机制，并从镉对植物的危害和植物的解毒机制进行了探讨。控 制和减轻铬对植物的毒害，目前已经引起了人们的关注。 关键词：重金属元素镉;植物;毒害;解毒;机制 引言 镉元素（Cd）是一种生物毒性很强的金属，而且同时也是植物生长与发育的非必需元素，但是如果当植物体内的Cd元素积累到一定的程度时，就会表现出各种"得病"的症状。或高或低的镉离子浓度都会影响植物的健康，镉离子通过阻碍了细胞中水分的运输，从而 降低叶片中的蒸腾作用，从而导致植株出现"生病"的现象。浓度的镉离子溶液可引起植物 发生质壁分离现象，使的部分植物组织失水，且浓度的高于一定数值的镉离子溶液可能会 使植物脱水而亡。目前研究表明，植物的抗镉离子机制主要包括以下几个方面：抗氧化作用、排外作用、鳌合作用、区隔化作用等。 一.镉对植物生长的影响 （一）镉离子对植物的生长影响 镉胁迫对大部分植物幼苗的生长具有一个低浓度下刺激和高浓度下抑制的效应。实验 表明，Cd对植物生长的影响主要总结出"低促高抑"这四个字。有人针对玉米幼苗做实验发现，在低浓度的镉离子溶液处理下，叶绿体的净光合速率及气孔导度和蒸腾速率均明显上升，从某种程度上来讲是促进了植株生长，研究结果也表明，当Cd离子浓度为5～15mg/L 左右时，镉可以促进玉米种子的萌发，从而提高玉米的发芽率和发芽势，促进玉米的幼芽 与幼根的生长;当Cd离子的浓度高于15mg/L时，明显抑制了种子萌发和幼苗的生长。另 外通过试验发现，随着Cd浓度的增加，玉米叶片光合色素含量呈先正比上升后呈现下降 的趋势，而丙二醛含量则呈现线性递增的趋势。 （二）镉在植物幼苗器官的富集程度 研究表明不同植物的不同器官的镉积累量不同，但是超过某一个值之后，总体趋势都 是随镉离子处理浓度的增加而呈升高趋势，并且与镉处理浓度呈正相关。茶树试验结果表明，镉离子在植物茶树体内由高到低的分布器官为：根>茎>叶片>新梢，由结果可见，镉 离子首先富集在根部，然后从根部向上运输，总之，不同器官的铬离子浓度不同，危害程 度也不同。这也为解毒机制提供了研究方向。 （三）镉对植物的光合作用的影响
重金属污染环境中植物胁迫的生理生化反应 重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素，如汞、镉、铅等。这些金属可以累积在植物体内，不仅对植物生长发育和品质产生负面影响，还可能通过生物链传递影响到人类健康。因此，探究重金属污染环境中植物胁迫的生理生化反应有着重要的理论和实践意义。 一、植物吸收重金属的途径 植物吸收重金属的主要途径是根系吸收。但是，在重金属污染环境中，重金属 可以通过叶面、茎皮、果实表面等途径进入植物，因此植物颜色和表面构造对其吸收也有影响。 二、植物对重金属污染的生理生化反应 1. 植物光合作用的变化 重金属可以影响植物叶绿素的合成和光合完成过程，从而抑制植物的光合作用 和固碳能力。实验证明，重金属如镉、铅可以降低植物中光合色素、蛋白质含量和光合酶活性，导致光合速率下降，甚至影响到植物的呼吸作用和能量代谢。 2. 植物生长发育的受阻 重金属胁迫可降低植物的生物量和生长发育速率，还可影响其根冠比、鲜干比 和根系发育。其中，重金属累积在植物根系中，可造成根系发育受阻、根毛缩短、根系表面积减少。同时重金属也可能影响植物的细胞分裂和伸展生长，导致茎叶生长受限，植株高度减小。 3. 植物酶系统的变化 在重金属污染环境下，植物的生理代谢和酶系统会产生相应的变化。例如，镉 离子可抑制植物中的过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶等酶活性。
大量证据表明，植物在长期污染环境中，会逐渐产生对重金属的耐受性，并且增加相应的酶活性来代谢和减少它们的毒性。 三、植物对重金属污染的适应和修复 为了适应重金属污染环境，植物会产生一系列适应性机制。这些机制主要分为：避免、减缓和修复三个方面。 1. 避免胁迫 植物可以通过以下方式来避免重金属胁迫： (1)改变根系结构，增加根表面积，增强重金属的吸收和转运能力。 (2)产生根分泌物，促进土壤微生物的协同作用，减少重金属的胁迫。 (3)排斥重金属的吸收，例如氧化离子可降低铁、锰离子比重，从而减少重金属的吸收。 2. 减缓胁迫 植物可以通过以下方式减缓重金属胁迫： (1)增加抗氧化酶活性，包括过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶等。 (2)产生一些螯合剂，如胺基酸、蛋白质和硫化物等通过与重金属形成复合物来减少其毒性。 3. 修复土壤 重金属通过正常人类活动或自然净化过程进入土壤，给环境和人类健康带来威胁。植物也可以通过吸收和蓄积多余重金属，使其从土壤中移除。这种过程被称为植物造园技术。
第九章重金属对植物的危害 第二节植物的重金属胁迫与避免 重金属胁迫程度的划分 轻度胁迫： 中度胁迫： 重度胁迫： 重金属对植物生物膜伤害机理 细胞膜上的蛋白质、糖类和脂质能结合透过细胞壁的污染物 重金属是脂质过氧化的诱导剂,当重金属处理植物时,细胞内自由基的产生和清除之间的平衡受到破坏, 导致大量的活性氧自由基产生,自由基引发膜中不饱和脂肪酸产生过氧化反应,破坏膜的结构和功能。孙赛初等用测定外渗液电导度和外渗液钾含量,证明Cd2+对植物的细胞膜有严重的伤害作用。MDA(丙二醛)已被广泛用作衡量膜质过氧化损伤的指标,膜质过氧化反应主要的是由氧自由基启动,经连锁反应生成,因此,MDA的积累在一定程度上反应了体内自由基活动的动态,大量的研究证明,重金属离子浓度越高,MDA积累越多,呈密切的正相关。最近Luna等、赵博生等、在重金属毒害试验中,加入自由基清除剂(苯甲酸、抗坏血酸等)降低了重金属对植物的毒害及MDA的生成,亦证明重金属对植物的伤害是通过自由基介导。 重金属对代谢的影响 1 金属镉对植物生长发育的影响 镉是危害植物生长发育的有害元素，土壤中过量的镉会对植物生长发育产生明显的危害。研究表明镉胁迫时会破坏叶片的叶绿素结构，降低叶绿素含量，叶片发黄，严重时几乎所有叶片都出现褪绿现象，叶脉组织成酱紫色、变脆、萎缩、叶绿素严重缺乏，表现为缺铁症状。秦天才等(1994)、吴燕玉等(1998)指出由于叶片受伤害致使生长缓慢，植株矮小，根系受到抑制，造成生长障碍降低产量，高浓度时死亡。土壤中镉胁迫对植物代谢的影响更加显著，胁迫引起植物体内活性氧自由基剧增，超出了活性氧清除酶的歧化)清除能力时，使根系代谢酶活性降低，严重影响根系活力。随胁迫时间延长，SOD活性也受到影响而急剧下降，从而使其它代谢酶活性受到影响，最终使植物死亡。叶片中叶绿素成为自由基攻击的靶分子，造成叶绿素结构破坏，叶片失绿，严重时使叶片枯萎。 2 金属铅对植物生长发育的影响 铅并不是植物生长发育的必需元素，当铅被动进入植物根、树皮或叶片后，积累在根、茎和叶片影响植物的生长发育，使植物受害"铅对植物根系的生长的影响是显著的，铅能减少根细胞的有丝分裂速度，这也是造成植物生长缓慢的原因，铅毒害引起草坪植物主要的中毒症状为根量减少，根冠膨大变黑、腐烂，导致植物地上部分生物量随后下降，叶片失绿明显，严重时逐渐枯萎，植物死亡。铅的积累也直接影响细胞的代谢作用，其效应也是引起活性氧对代谢酶系统的破坏作用。高浓度铅还使种子萌发率和胚根长度、上胚轴长度降低，甚至出现胚根组织坏死。 3 金属铬对植物生长发育的影响 微量元素铬是植物生长发育所必需的，缺乏铬元素会影响作物的正常发育，但体内积累过量又会引起毒害作用。研究表明，当土壤中三价铬离子为20~40×10-6时，对玉米苗生长有明显的刺激作用，但达到320×10-6时，则对玉米生长有抑制；六价铬离子为20×10-6时，对玉米苗生长具刺激作用，80×10-6时有明显的抑制作用。高浓度铬离子对植物产生严重的毒害作用，当土壤溶液中铬浓度大于10×10-6时，生长稍受影响， 25×10-6植物出现褪绿现象，无分蘖(水稻)，叶鞘灰绿色，细胞组织开始溃烂，生长受严重影响。 4 金属铜对植物生长发育的影响 铜是植物体内多酚氧化酶、氨基氧化酶、酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶等组分，是各种氧化酶活性的核心元素，与这些酶的电子接受与传递有关。一般禾本科植物对铜元素很敏感，土壤缺铜时植物分蘖数量多但不抽穗，子粒不饱满，叶片失绿，牧草出现白瘟病一样的缺铜症状。过量的铜元素对生长发育产
2021年度云南省科学技术奖拟提名项目公示 一、项目名称：痕量元素参与调控植物生长和根系发育的生理与分子机理 二、提名者及提名意见 提名者：中国科学院昆明分院 提名等级：2021年度云南省自然科学奖二等奖 提名意见： 该成果聚焦植物营养与逆境胁迫响应领域，关注痕量元素对植物生长和根系发育的影响，发现了R2R3-MYB转录因子MYB49在调控植物镉累积中发挥着重要作用，揭示了氧化锌纳米颗粒、锌离子过量或缺乏对植物生长发育的机理，阐明了锰（Mn）/镧（La）通过NO、ROS、auxin 等信号途径广泛参与调节植物生长发育的分子与生理机理，本项目研究丰富了痕量元素对植物生长发育影响的信号通路，也为揭示重金属毒害机理提供了理论依据。该研究成果在Plant Physiology、Environmental Science and Technology、New Phytologist等杂志发表17篇论著，其中SCI论文15篇，累计SCI影响因子68.597，论文引用共计256次，他引204次（其中SCI他引191次）。1篇论文入选ESI 高被引论文。培养博士研究生4名，硕士研究生11名，其中2人获得中国科学院院长优秀奖；1人入选云南省中青年学术和技术带头人后备人才；1人入选中国科学院青年创新促进会会员。综上所述，该成果系统地揭示痕量元素参与调控植物生长发育的生理与分子机制，具有较强的理论创新意义及潜在的应用价值，并培养了一批优秀的科研人员。 同意该成果提名为2021年度云南省自然科学奖二等奖。 三、项目简介：
植物对营养元素的吸收和利用是影响植物生长发育的重要环境因子，研究植物响应营养缺乏或过剩的生理与分子机理，将为农业生产中利用相关元素以及理解植物响应毒理效应与适应策略提供理论依据和指导。该项目聚焦植物营养与逆境胁迫响应领域，关注痕量元素对植物生长和根系发育的影响，从痕量元素响应基因或miRNA功能的鉴定、纳米颗粒重塑植物根系构型和转录因子参与调控植物重金属累积等方面，对痕量元素参与调控植物生长和根系发育的机理进行了深入的研究。主要创新点如下： 第一、揭示了R2R3-MYB转录因子MYB49在调控植物镉累积的分子机制。拟南芥AtMYB49通过激活IRT1基因表达及直接调控 HIPP22/HIPP44基因表达，调控Cd累积。另一方面ABI5与MYB49相互作用，阻止其与下游靶基因启动子结合，进而减少Cd积累。研究揭示了MYB49调控植物Cd积累的分子机理，为ABA信号调控的植物Cd 吸收和累积的分子机制提供新见解。相关结果发表在Plant Physiology 上，并入选ESI高被引论文，他引31次。 第二、揭示了氧化锌纳米颗粒、锌过量或缺乏对植物生长发育的机理。比较分析氧化锌纳米（nZnO）和Zn2+对植物的不同毒性效应，发现nZnO通过诱导细胞内吞、引起伸长区表皮细胞微丝重排以及转录调控破坏细胞壁的组织结构来抑制主根生长，为全面认识和重新评价纳米颗粒在植物中的毒性提供了新的思路。相关研究成果发表在Environmental Science and Technology上，他引10次。在高粱中鉴定了Zn响应的microRNA，揭示了Zn通过microRNA调控痕量元素的吸收与利用的分子机制，相关研究结果发表在New Phytologist上，他引22次。
重金属对植物生理生化的影响. 重金属对植物生理生化特性的影响（综述）摘要 随着工农业的迅速发展，环境污染日益严重，特别是重金属在环境中的释放严重污染了土壤、水体和大气，并且可通过食物链进人生物体，危害人类健康，因此，重金属污染已成为世界性的重大环境问题。重金属的来源有多种途径，除采矿区的尾矿、矿渣、冶炼、有毒气体的排放之外，还有城市垃圾、金属电镀、汽车尾气排放、工业企业向环境排放的“三废”、化工产品在农业中的不合理使用、农田的污水灌溉等等，这些途径都将导致环境的重金属污染。通常植物在受到重金属污染时都会出现生长迟缓、植株矮小、根系伸长受抑制直至停止、叶片褪绿、出现褐斑等症状，严重时甚至导致作物产量降低和植物死亡[1，2]。多年来，人们就重金属对植物的毒害作用做了大量的研究工作，特别是近年来有关重金属对植物毒害的分子机理也有较多报道，本文就重金属对植物生理生化的影响的研究现状作一综述。 关键字：重金属，植物，生理生化。 1. 影响植物根系对土壤营养元素的吸收 重金属污染能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收，其主要原因是影响了土壤微生物的活性，影响了酶活性。重金属与某些元素之间有拮抗作用，也可能会影响植物对某些元素的吸收。沈阳农业大学张宁、唐咏[3]的研究表明，Cr 能明显降低水生植物凤眼莲的根系活力，影响植株生长。 2. 引起植物细胞超微结构的改变 当植物受到重金属毒害未出现可见症状之前，实际上在细胞内部已有 亚细胞结构的变化，从而导致这些细胞器参与的生理生化功能抑制或丧失。据彭鸣、王焕校等人[2]的研究表明，当重金属污染较轻时，细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器没有明显变化，这时植株外部形态也不会表现出很明显的受害症状。而污染严重时，细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器的结构均被破坏，此时植株外部形态会表现出叶片褪
应用激光共聚焦显微技术检测镉对植物根系生长的影响 张卫娜;陈中健;吴秀菊;朱翠;李秀梅;梁锐;陈庄 【摘要】为了能简单、直观、无损伤地检测重金属镉(Cd)对植物的毒害作用,应用激光共聚焦显微技术,以植物光照培养箱中的拟南芥组培苗为材料,探讨0、50、75、100、200μmol/L CdCl2浓度对拟南芥幼根生长的影响.结果表明,随着Cd处理浓度的增大,拟南芥组培苗幼根的生长受到明显抑制,特别是Cd浓度≥75μmol/L时, 根长明显变短,根细胞中累积的活性氧(ROS)和钙离子(Ca2+)也逐渐增多,而根细胞 活性有所下降.进一步研究发现Ca2+螯合剂可减轻ROS的积累,而ROS清除剂对 于Ca2+的增加影响明显,表明植株在遭遇镉胁迫时,根部ROS与Ca2+积累存在着一定的互作关系.该技术能有效研究重金属对植物生长发育的毒害,为进一步揭示重 金属的毒害机理提供理论基础. 【期刊名称】《广东农业科学》 【年(卷),期】2016(043)008 【总页数】6页(P69-73,封3) 【关键词】激光共聚焦显微技术;活性氧;细胞活性;钙离子 【作者】张卫娜;陈中健;吴秀菊;朱翠;李秀梅;梁锐;陈庄 【作者单位】广东省农科院农业生物基因研究中心,广东广州510640;广东省农科 院农业生物基因研究中心,广东广州510640;广东省农科院农业生物基因研究中心, 广东广州510640;广东省农科院农业生物基因研究中心,广东广州510640;广东省 农科院农业生物基因研究中心,广东广州510640;广东省农科院农业生物基因研究 中心,广东广州510640;广东省农科院农业生物基因研究中心,广东广州510640
重金属胁迫对植物有机酸代谢影响研究进展 陈美静;刘倩雯;谭佳缘;李雪梅 【摘要】目前重金属污染土壤情况日趋严重,影响植物的正常生长发育和生理生态特征,威胁农产品安全.有机酸常被认为在植物抵抗重金属污染中起重要作用,可与金属元素发生螯合作用,使离子态金属转变成低毒或无毒的螯合态,进而提高植物抵御重金属胁迫的能力,对修复遭受重金属污染的土壤作用显著.介绍了近年来土壤在遭受镉、铅、铝、锌、铜等重金属污染的逆境条件下,植物体内及根系分泌有机酸含量与组成的变化情况,包括草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、乙酸等有机酸;并阐述其提高抗重金属胁迫的作用机理,提出了重金属胁迫下植物有机酸解毒的研究方向. 【期刊名称】《广东农业科学》 【年(卷),期】2015(042)024 【总页数】6页(P86-91) 【关键词】有机酸;重金属胁迫;抗逆性 【作者】陈美静;刘倩雯;谭佳缘;李雪梅 【作者单位】沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034 【正文语种】中文 【中图分类】X53
重金属污染土壤严重威胁农产品安全，在植物体内参与植物的生理循环，影响植物的正常生长发育和生理生态特征，其生物有效性和毒性受到它们在土壤中吸附和解吸行为的直接或间接影响，已成为世界性的环境问题［1-2］。 重金属胁迫条件下，植物体内及根系分泌物中草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸等有机酸会大量分泌［3］。低分子量有机酸是具有一至数个幾基的小分子碳水化合物，在植物根际中广泛存在，在根系分泌物中性质较为活跃，低分子量有机酸可活化污染物，目前相关研究主要集中于重金属胁迫下植物根系有机酸的分泌，低分子量有机酸的分泌能够影响根际重金属的环境行为，对修复遭受重金属污染的土壤影响显著［4-7］。有机酸常被认为在植物抵抗重金属毒害等逆境胁迫中起重要作用［8-10］。 研究表明，植物根系会分泌出一些低分子量的有机酸与重金属结合，会降低重金属对植物的毒害性，改善土壤环境质量，代表着提高植物抗重金属胁迫的能力及土壤修复技术研究的新方向［11-13］。 1 重金属胁迫下植物有机酸含量变化 1.1 镉胁迫对植物有机酸含量的影响 镉（Cd）虽不是植物生长所必需的营养元素，但依然会被植物所吸收，且具有高毒性、流动性，由植物根系所吸收的Cd 元素转移向籽粒通过食物链会导致动物和人类的慢性中毒，对农业生产的可持续发展和人类的生存构成严重威胁，目前土壤Cd 积累已成为全球性的环境问题［14-15］。 研究表明，植物体内有机酸的代谢活动对于其抵御重金属胁迫具有重要作用，植物根系分泌的有机酸可以螯合或络合土壤中的重金属，提高植物对重金属胁迫的耐受机制。Pinto 等［16］为了进一步了解植物对Cd 的耐受机制，对高梁和玉米的根系分泌物进行检测，发现Cd 胁迫下，高粱根系主要分泌苹果酸，玉米则主要分泌
三种观赏植物对重金属镉的耐性与积累特性 燕傲蕾;吴亭亭;王友保;张旭情 【摘要】通过盆栽实验,对镉(Cd)胁迫下3种观赏植物含羞草、白雪姬和树马齿苋的生长、生理和重金属累积与分布情况进行了研究.结果表明:含羞草、白雪姬和树马齿苋的平均耐性指数分别为105.57、81.35和79.88;在100mg·kg-1Cd 浓度下三者叶绿素a、b的含量分别为对照的83.74%、69.83%;60.64%、51.26%和60.64%、51.26%;类胡萝卜素的含量和叶绿素a/b值无明显变化;三者在Cd胁迫下均表现出O2-离子生成速度上升,MDA含量增加,电导率升高的趋势,其中含羞草的变化幅度最低,白雪姬次之,树马齿苋最高.三者对Cd的耐性表现为含羞草>白雪姬>树马齿苋.3种观赏植物对Cd均具有较强累积能力,在土壤Cd含量为 100mg·kg-1时,三者根和地上部分的Cd累积浓度均高于100mg·ks-1.且对Cd积累能力为树马齿苋>含羞草>白雪姬.含羞草、白雪姬和树马齿苋在土壤Cd污染的治理中有一定的应用价值. 【期刊名称】《生态学报》 【年(卷),期】2010(030)009 【总页数】8页(P2491-2498) 【关键词】Cd;观赏植物;耐性;积累特性 【作者】燕傲蕾;吴亭亭;王友保;张旭情 【作者单位】安徽师范大学生命科学学院,芜湖,241000;安徽师范大学生命科学学院,芜湖,241000;安徽师范大学生命科学学院,芜湖,241000;安徽师范大学生物环境
与生态安全安徽省高校省级重点实验室,芜湖,241000;安徽师范大学生命科学学院, 芜湖,241000 【正文语种】中文 Cd是一种对环境危害大且生物非必需的元素，在环境中具有化学活性强、移动性大、生物毒性强且持久的特性，易被植物吸收，能在植物体内残留对植物产生毒害，并通过食物链的富集危及人类健康[1- 2]。随着工业化的迅速发展，人类活动加速了Cd的地球化学循环进程，导致Cd向环境中释放的速度加快，使人类生活环境中Cd的总量提高，土壤Cd污染日益严重，土壤镉污染的治理已相当紧迫[3- 5]。近年来，植物修复技术以其安全、廉价等众多优点成为学术界研究的热点[6]，但 是已经发现的超富集植物一般生物量小，生长缓慢，重金属迁移总量相对不高。而在自然环境中存在一些对重金属耐性较强的植物，虽然其体内重金属含量达不到超积累植物的定义，但其重金属迁移总量仍较可观，这些植物对重金属污染地的修复作用不可忽视[7]。因此，继续筛选植物修复物种具有十分重要的意义。 观赏植物经济效益十分明显，并且生长一段时间后会被整株移出，植物主要积累重金属的部位根不会留在土壤造成二次污染，也不会进入食物链危及人类的健康。同时，一些生长较快生物量较大的耐性观赏植物也有较好的修复效果。本文通过研究了3种观赏植物含羞草、白雪姬和树马齿苋在重金属Cd胁迫下的生理生化反应及对Cd的积累情况，研究其对Cd的耐受与积累特性，探索其在Cd污染土壤修复 中应用的可行性。 1.1 实验材料与设计 豆科含羞草属含羞草(M. pudica)、鸭跖草科鸭跖草属白雪姬(T. sillamontana)和 马齿苋科马齿苋树属树马齿苋(P. afra)的幼苗均购于花鸟市场，于土中培养1周后，选取生长情况相近的幼苗进行试验。供试土壤采于安徽师范大学后山山坡处。土壤