鎘脅迫下不同鎂水平對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響及生理機(jī)制的研究.pdf

1、鎘(Cd)是毒性最強(qiáng)和農(nóng)田受污染最普遍的重金屬之一。調(diào)查研究表明，我國(guó)農(nóng)田土壤Cd污染面積也比較大。土壤中的Cd具有很強(qiáng)的生物遷移性，土壤鎘污染已對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)和人體健康構(gòu)成潛在威脅。鎂(Mg)是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)植物的光合作用和植物抗逆過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，近年來(lái)的研究表明Mg可以減輕重金屬對(duì)植物毒害作用，但關(guān)于鎂是否能緩解鎘對(duì)植物的毒害作用及其生理作用機(jī)制還不清楚。
　　 本論文以玉米幼苗為材料，采

2、用水培試驗(yàn)，從生物量、氧化脅迫、Cd在玉米體內(nèi)的分布、礦質(zhì)元素在玉米體內(nèi)的變化、光合特性和熒光特性等角度研究了Cd對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)和代謝的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)Cd脅迫使玉米生物量降低，Cd含量顯著提高，影響玉米對(duì)礦質(zhì)元素的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。缺Mg顯著降低玉米地上部生物量，卻明顯提高Cd含量;高M(jìn)g水平能提高玉米地上部生物量，但同時(shí)也顯著提高Cd含量。鎂水平對(duì)鎘脅迫下玉米礦質(zhì)元素含量的影響因元素種類(lèi)、植株部位及Mg離子濃

3、度的不同而異。
　　 (2)Cd脅迫降低了玉米葉片的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量，抑制了玉米的光合速率。缺Mg對(duì)葉綠素a和胡蘿卜素含量影響不明顯，卻顯著降低葉綠素b含量，明顯提高a/b比值，而高M(jìn)g對(duì)葉綠素b含量和a/b比值影響不明顯，但顯著提高葉綠素a和類(lèi)胡蘿卜素含量，從而顯著提高凈光合速率(Pn)，降低胞間CO2濃度(Ci)，而缺鎂水平更抑制了Cd對(duì)玉米的光合能力，使Pn和Ci均顯著降低，對(duì)蒸騰速率(Tr)和氣孔導(dǎo)度(Gs)影響不

4、明顯。Mg水平對(duì)PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）影響不明顯;但缺鎂或過(guò)量Mg卻使PSⅡ潛在活性（Fv/Fo）明顯提高，可以使光反應(yīng)中心保持較高的活性。
　　 (3)Cd脅迫下玉米體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)酶超氧化物岐化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性顯著提高，但過(guò)氧化物酶(POD)活性反而顯著降低，丙二醛(MDA)含量增加，增加了植物細(xì)胞脂膜過(guò)氧化程度。缺鎂水平降低了玉米葉片中SOD活性和AsA含量降低，抑制了玉米的抗氧化系統(tǒng)，而過(guò)