重金屬鎘對(duì)黃瓜幼苗生理特性的影響及嫁接緩解鎘毒害的生理機(jī)制研究.pdf

1、由于工礦三廢排放和農(nóng)用化學(xué)品的過量使用,導(dǎo)致土壤重金屬鎘(Cd)大量積累,從而導(dǎo)致蔬菜受到嚴(yán)重污染,給人類健康帶來潛在危險(xiǎn)。黃瓜(Cucumis sativausL.)是世界各地廣為栽培的重要蔬菜作物,而嫁接作為一種有效的抗逆措施廣泛應(yīng)用于黃瓜的生產(chǎn)。嫁接在提高黃瓜的抗病性、耐鹽性、耐銅性中的作用已得到研究證實(shí),但是能否提高黃瓜的耐鎘性及相關(guān)的機(jī)制還未開展研究。本論文通過研究不同砧木黃瓜嫁接苗對(duì)鎘脅迫的生長生理響應(yīng),以及黃瓜嫁接苗對(duì)鎘毒

2、害的適應(yīng)機(jī)制,以期探明鎘對(duì)黃瓜嫁接苗生長、光合作用及礦質(zhì)元素吸收的影響,探討嫁接緩解重金屬鎘毒害的生理機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.以“津春2號(hào)”為接穗,“津春2號(hào)”、“超豐抗生王”和“黑籽南瓜”為砧木嫁接,研究了0、5、10 mg/L3種濃度Cd2+處理對(duì)3種黃瓜嫁接苗生長、有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、鎘積累分配、礦質(zhì)元素吸收以及光合作用的影響。結(jié)果表明:隨著Cd2+處理濃度的升高,根系變褐,根長、莖粗及株高減小,砧木和接穗干鮮重

3、顯著降低。與未加鎘處理相比,Cd2+處理后嫁接苗MDA含量以及脯氨酸含量均顯著上升,MDA含量高低為“津春2號(hào)”自嫁苗>“黑籽南瓜”嫁接苗>“超豐抗生王”嫁接苗。嫁接苗各部位的鎘含量隨著鎘處理濃度的增加而顯著增加,且鎘含量在不同營養(yǎng)器官中分布表現(xiàn)為梯度降低,根系>砧木莖>接穗莖>葉片；10 mg/L Cd2+處理下,Cd2+含量高低表現(xiàn)為自嫁苗>“超豐抗生王”嫁接苗>“黑籽南瓜”嫁接苗,且差異達(dá)顯著水平。鎘脅迫下,黃瓜嫁接苗Ca、Mg、

4、Cu、Fe、Zn元素吸收受到顯著影響,但不同砧木、不同部位以及不同元素變化趨勢存在差異。此外,鎘處理降低了葉綠素含量,抑制了葉片光合作用,“超豐抗生王”嫁接苗受抑制程度最大,其ETR以及Pn等均顯著下降并且顯著低于自嫁苗；而“黑籽南瓜”嫁接苗葉綠素含量維持在較高水平,高鎘脅迫下其PSⅡ的電子傳遞速率較大,用于碳同化的能量高。
　　 2.以“津春2號(hào)”為接穗,“津春2號(hào)”和“黑籽南瓜”為砧木嫁接,研究了嫁接對(duì)鎘毒害作用的緩解機(jī)制。

5、結(jié)果表明:鎘脅迫下,黃瓜嫁接苗根系和葉片內(nèi)的MDA和O2-含量均顯著上升,且自嫁苗顯著高于“黑籽南瓜”嫁接苗,此外根系內(nèi)的MDA和H2O2含量高于葉片。伴隨著膜損傷,嫁接苗根系和葉片內(nèi)的抗氧化劑含量顯著上升,“黑籽南瓜”嫁接苗根系內(nèi)的AsA、GSH和GSSG顯著高于自嫁苗,葉片內(nèi)的GSH和GSSG則低于自嫁苗,且兩種嫁接苗根系內(nèi)抗氧化劑含量高于葉片。黃瓜嫁接苗還通過根系內(nèi)大量累積Cd以減緩其對(duì)葉片的損傷,通過亞細(xì)胞區(qū)隔化作用,將Cd大量