氯化鎘對(duì)霞多麗(Vitis vinifera)幼苗生理影響及鎘的形態(tài)分布.pdf

1、鎘(Cadmium)是一種劇毒、遷移性強(qiáng)、易積累的重金屬元素。近年來(lái),由于環(huán)境污染、農(nóng)藥和化肥等化工產(chǎn)品的長(zhǎng)期大量使用以及不當(dāng)?shù)墓芾矸绞?如污水灌溉、污泥和礦渣改土、使用含Cd的有機(jī)肥料等),很多農(nóng)業(yè)用地已受到不同程度的鎘污染,其中以蔬菜用地和果園用地較為嚴(yán)重。
　　 土壤鎘污染可以直接導(dǎo)致植物呼吸強(qiáng)度降低,葉綠素合成受阻,光合作用減弱,核酸和蛋白質(zhì)合成受阻,抑制氣孔開(kāi)放,影響水分代謝,干擾葉片氮代謝,擾亂營(yíng)養(yǎng)元素吸收平衡,造成

2、植物新陳代謝混亂,養(yǎng)分失調(diào),植物正常生長(zhǎng)發(fā)育受阻,進(jìn)而造成農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降,減產(chǎn)甚至絕收,給農(nóng)戶帶來(lái)嚴(yán)重的精神和經(jīng)濟(jì)損失。更重要的是,鎘還可以通過(guò)植物進(jìn)入食物鏈,對(duì)人和動(dòng)物的健康造成威脅。人或動(dòng)物若長(zhǎng)期食入受污染植物或農(nóng)產(chǎn)品,鎘會(huì)在人體和動(dòng)物體積累,進(jìn)而引發(fā)骨質(zhì)疏松,骨痛病,腎損傷等一系列病癥,并具有極強(qiáng)的致癌、致畸作用。
　　 霞多麗(Chardonnay的音譯,又譯:莎當(dāng)尼)原產(chǎn)自勃根第,是目前全世界最受歡迎的釀酒葡萄,屬早熟

3、型品種。由于適合多種類型氣候,耐冷,產(chǎn)量高且穩(wěn)定,容易栽培,幾乎已在全球各產(chǎn)酒區(qū)普遍種植。隨著葡萄酒行業(yè)在我國(guó)的蓬勃發(fā)展,霞多麗作為我國(guó)主栽釀酒品種之一,面臨著多種多樣的病蟲(chóng)害侵害和自然災(zāi)害(凍害、旱澇)威脅,為了提高霞多麗葡萄品質(zhì),生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄酒,葡萄抗性砧木嫁接栽培也成為研究熱點(diǎn)。
　　 基于上述認(rèn)識(shí),本課題采用霞多麗(Chardonnay)自根苗和嫁接苗為試材,通過(guò)添加外源鎘和鎘吸收抑制劑,探討鎘對(duì)葡萄的毒害機(jī)理以及自根苗

4、和嫁接苗對(duì)鎘毒害的響應(yīng),以及氯化鈣對(duì)氯化鎘吸收和毒害作用的抑制緩解效果,為葡萄科學(xué)栽培和生產(chǎn)無(wú)公害產(chǎn)品提供參考和理論依據(jù)。
　　 本實(shí)驗(yàn)以霞多麗自根苗、霞多麗砧SO4、霞多麗砧5BB為試材,采用CdCl2·H2O+1/2Hoagland根部灌入的方法,研究了鎘對(duì)霞多麗幼苗的生理影響及其形態(tài)積累分布。結(jié)果表明:①高濃度的鎘(3mmol/L)可以抑制霞多麗幼苗的萌發(fā)、節(jié)間伸長(zhǎng)和變粗、新梢的伸長(zhǎng),減小葉面積,顯著降低新梢的生長(zhǎng)速率。<

5、br>　　 ②不同濃度鎘處理對(duì)霞多麗幼苗的抗氧化酶活性影響不同。低鎘(0.5、1mmol/L)可以刺激酶的表達(dá),提高酶活性和根系活力,增加可溶性蛋白含量和氧自由基產(chǎn)生速率,降低MDA含量,高鎘(4mmol/L)則起到抑制作用。酶活性降低,可溶性蛋白和自由基產(chǎn)生速率下降,MDA含量上升,引起植物體內(nèi)ROS大量積累,造成氧化傷害。
　　 ③1mmol/L鎘脅迫下,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),霞多麗幼苗的保護(hù)酶活性和相對(duì)電導(dǎo)率呈先升后降趨勢(shì)

6、,在鎘脅迫3d時(shí),SOD和POD酶反應(yīng)靈敏,活性升高顯著,是主要清除活性氧的酶類,在處理7d后,CAT和APX活性開(kāi)始升高,表明二者是協(xié)助清除酶類。
　　 ④鎘在霞多麗幼苗中的積累規(guī)律為根＞莖＞葉柄＞葉片＞新梢。這體現(xiàn)了霞多麗幼苗根莖對(duì)鎘的強(qiáng)截留作用。鎘在霞多麗幼苗根系和葉片中的亞細(xì)胞分布規(guī)律為細(xì)胞壁＞可溶性部分＞細(xì)胞器。細(xì)胞壁中積累50％以上的鎘,可能是霞多麗幼苗對(duì)鎘耐性機(jī)制之一。
　　 ⑤在霞多麗幼苗根系中,鎘主要是

7、以氯化鈉提取態(tài)存在。其次為乙酸提取態(tài),再次為鹽酸提取態(tài)、乙醇提取態(tài),去離子水提取態(tài)含量最少。隨著處理濃度的增加,各提取態(tài)含量變化不一,其中氯化鈉提取態(tài)和乙酸提取態(tài)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。
　　 ⑥氯化鎘脅迫下,霞多麗幼苗根系中硝態(tài)氮和氨態(tài)氮含量顯著降低,葉片中兩種形態(tài)氮含量的升高,可能是因?yàn)殒k降低幼苗根系活力和硝酸還原酶活性,降低霞多麗幼苗根系對(duì)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的吸收,干擾氮代謝,阻止氮同化作用引起,造成葉片中大量銨態(tài)氮的積累,從而引發(fā)銨中