耐鎘蓖麻品種的篩選及其適應(yīng)性研究.pdf

1、采用盆栽試驗(yàn)，評(píng)價(jià)了蓖麻(Ricinus communis)10個(gè)品種(云雜 N-1、云雜N-2、晉蓖4號(hào)、淄蓖5號(hào)、淄蓖7號(hào)、航蓖8號(hào)、航蓖101號(hào)、汾蓖10號(hào)、稼祥2號(hào)和中北3號(hào))對(duì)鎘(Cd)的耐受性和積累能力。在此基礎(chǔ)上，以汾蓖10號(hào)和航蓖101號(hào)為研究對(duì)象，研究了不同生長(zhǎng)時(shí)期的蓖麻耐鎘性大小及其耐性機(jī)理；同時(shí)，進(jìn)一步探討蓖麻生長(zhǎng)和光合特性對(duì)不同濃度鎘脅迫的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)試驗(yàn)，評(píng)價(jià)了10個(gè)

2、蓖麻品種對(duì)50μmol/L Cd的耐受性和積累能力。研究結(jié)果表明，所有供試蓖麻品種對(duì)Cd具有一定的耐性和較強(qiáng)的積累能力。在50μmol/L Cd條件下，蓖麻地上和地下部分生物量分別較對(duì)照平均下降42.3％和40.2%。其中，耐Cd性最強(qiáng)的是稼祥2號(hào)、云雜N-1和淄蓖7號(hào)。10個(gè)蓖麻品種的地上部分Cd含量均大于100 mg/kg DW，說(shuō)明蓖麻是一個(gè)典型的鎘積累植物。從不同器官來(lái)看，地下部分對(duì)Cd的積累量遠(yuǎn)大于地上部分。就品種而言，汾蓖1

3、0號(hào)、中北3號(hào)等品種地上部分鎘含量、鎘總量以及遷移指數(shù)(TF)均較高，而云雜N-1、稼祥2號(hào)地上部分鎘含量、鎘總量以及遷移指數(shù)均較低。相關(guān)性分析表明，蓖麻耐鎘指數(shù)和遷移指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明鎘在植物體內(nèi)的遷移能力越強(qiáng)，地上部分積累的鎘越多，耐鎘性越差。從耐鎘機(jī)制上看，蓖麻屬于典型的金屬排斥型植物。
　　(2)以汾蓖10號(hào)和航蓖101號(hào)為研究對(duì)象，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)試驗(yàn)，研究了不同生長(zhǎng)時(shí)期蓖麻的生長(zhǎng)特性、色素含量、葉綠素?zé)晒?、氣體交換和

4、光譜特性對(duì)50μmol/L鎘脅迫的反應(yīng)。結(jié)果表明，不同生長(zhǎng)階段的蓖麻幼苗對(duì)鎘脅迫的敏感性不同。相比之下，苗齡較大的蓖麻幼苗對(duì)鎘脅迫具有較高的耐受性。其中，苗齡3d和6d的蓖麻對(duì)鎘脅迫比較敏感，鮮重（苗齡為3d和6d植株的平均抑制率分別是74.65%、59.0%）和葉面積（苗齡為3d和6d植株的平均抑制率分別是87.08%、72.90%）表現(xiàn)的尤為明顯；苗齡9d和12d的兩品種蓖麻植株表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鎘性，兩品種的鮮重和葉面積的平均抑制率均

5、小于50%。在生長(zhǎng)發(fā)育早期的蓖麻植株地上部分、地下部分、總鎘積累量以及TF均大于生長(zhǎng)發(fā)育晚期，該結(jié)果說(shuō)明生長(zhǎng)發(fā)育晚期的蓖麻植株通過(guò)根系富集大量的鎘來(lái)增強(qiáng)其耐性和鎘吸收能力。
　　(3)以淄蓖7號(hào)為研究對(duì)象，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)試驗(yàn)，探討鎘脅迫對(duì)蓖麻生長(zhǎng)和光合生理特性的影響，同時(shí)比較10、25和50μmol/L鎘脅迫對(duì)蓖麻生長(zhǎng)和光合生理特性的影響。研究結(jié)果表明，10、25和50μmol/L鎘對(duì)蓖麻幼苗生長(zhǎng)和光合作用均具有明顯抑制作用。隨著

6、鎘濃度的升高，光合速率顯著降低，但其生物量并無(wú)顯著差異。鎘脅迫下的蓖麻葉片中的葉綠素a(Chl a)、葉綠素b(Chl b)、葉綠素a+b(Chl a+b)、類(lèi)胡蘿卜素(Car)以及葉綠素/類(lèi)胡蘿卜素(Chl/Car)均顯著降低，而葉綠素a/b比值(Chl a/b)則增加較少。隨著鎘濃度的增大，光合色素含量均無(wú)顯著差異，除了葉綠素a/b比值(Chl a/b)，10μmol/L鎘處理的顯著大于其它兩個(gè)鎘濃度處理的。在10μmol/L、25

7、μmol/L和50μmol/L鎘脅迫下，蓖麻葉片的F0均顯著大于對(duì)照，而Fm卻顯著小于對(duì)照，從而導(dǎo)致Fv/Fm和Fv/F0顯著低于對(duì)照。與對(duì)照組比較，鎘處理亦導(dǎo)致ΦPS II顯著降低。3個(gè)不同鎘濃度處理之間，F(xiàn)0、Fv/Fm、Fv/F0及PS II均無(wú)顯著差異，而Fm先升高再降低。經(jīng)鎘處理后mSR705和Red/Green指標(biāo)均明顯降低，同樣也導(dǎo)致SIPI顯著升高。不同鎘濃度處理之間，10μmol/L鎘與50μmol/L鎘之間的mSR7