青菜鉻積累和耐性的品種差異及其機理研究.pdf

1、本實驗以青菜（Brassica chinensisL.）為材料，采用溶液培養(yǎng)的方法，較系統(tǒng)地研究了青菜對Cr6+的吸收積累和耐性的品種差異及Cr6+對青菜生長及生理代謝的影響，并對青菜Cr6+吸收積累及耐性的生理機制進行了較深入的探討。主要研究結(jié)果如下:
　　1、 Cr6+對青菜生長和Cr積累的品種差異研究
　　運用水培法，研究比較了41個青菜品種對Cr6+的吸收、累積和耐性的特性。結(jié)果表明，在100μmol·L-1 Cr6

2、+處理下，青菜對Cr6+的吸收、累積和耐性品種間存在顯著差異。Cr6+對青菜地上部分干物質(zhì)重的抑制率為10.3％～48.3％，對地下部的抑制率為12.0％～58.4％。青菜地上部分的Cr含量為19.9 mg·Kg-1～72.6 mg·Kg-1，而地下部的Cr含量為403 mg·Kg1～970.6 mg·Kg-1。青菜地上部Cr積累量為7.1～38.4μg·pot-1，地下部為13～42.3μg·pot-1。
　　2、 Cr6+對青

3、菜生長及生理特性的影響
　　運用水培法，研究了不同濃度Cr6+脅迫對2個Cr6+耐性不同的青菜品種（美加華—耐性品種;三月慢—敏感品種）生長以及部分生理特性的影響。結(jié)果顯示，Cr6+處理顯著降低了青菜的干物質(zhì)積累，但美加華降幅小于三月慢。青菜植株內(nèi)的相對電導(dǎo)率和丙二醛(MDA)含量均隨Cr6+濃度的增加而升高，且三月慢的含量顯著高于美加華。低濃度的Cr6+(10μmol·L-1)提高了青菜體內(nèi)SOD、POD和CAT的活性，且美加華

4、的增幅大于三月慢。而高濃度的Cr6+（100μmol·L-1）降低了SOD、POD和CAT的活性，且美加華的降幅小于三月慢。2個青菜品種植株內(nèi)可溶性糖和可溶性蛋白含量隨Cr6+處理濃度的升高均呈先升后降的趨勢，且美加華的含量均顯著高于三月慢。Cr6+處理顯著增加了青菜地上部NPT和PCs的含量，且美加華增加的幅度顯著高于三月慢。美加華地上部分和地下部游離氨基酸的含量均顯著小于相同Cr6+處理濃度下三月慢的含量。
　　3、青菜對鉻吸

5、收機理的研究
　　本實驗以美加華（耐性品種）和三月慢（敏感品種）2個青菜品種為材料，探討了不同處理時間下青菜對Cr3+和Cr6+的吸收特征，并研究了代謝抑制劑、低溫、離子通道抑制劑及營養(yǎng)元素對青菜Cr3+和Cr6+吸收的影響。結(jié)果顯示，青菜地下部Cr含量與Cr處理時間呈正相關(guān)，且在處理12h后Cr3+含量趨于飽和，而Cr6+含量仍持續(xù)增加。處理1h后，Cr3+處理組中青菜地下部鉻含量可達989mg· Kg-1 DW，而Cr6+處理

6、組中青菜鉻含量僅為220mg·Kg-1 DW左右。在t=1-120h范圍內(nèi)和t=48-120h范圍，美加華對Cr3+和Cr6+的吸收都分別高于三月慢，且這種差異隨著Cr處理時間的延長而增大。ATP酶抑制劑(NaVO4)和SO42-均顯著抑制了2個青菜品種對Cr6+的吸收，而Cr3+的吸收沒有受到顯著抑制;鈣離子通道抑制劑LaC13和Fe均顯著抑制了2個青菜品種地下部對Cr3+的吸收，而對Cr6+吸收沒有顯著影響。低溫均顯著抑制了青菜對C

7、r3+和Cr6+的吸收。
　　4、有機酸在青菜耐Cr6+性中的作用
　　以美加華（耐性品種）和三月慢（敏感品種）2個青菜品種為材料，研究了不同濃度Cr6+處理下有機酸分泌的變化，并解析了添加外源陰離子通道抑制劑A9C對青菜植株生長狀況、Cr含量、青菜體內(nèi)有機酸含量以及根系有機酸分泌量的影響。結(jié)果表明，隨著Cr6+處理濃度的增加，根系分泌的有機酸含量顯著升高（除草酰乙酸外），且草酸和蘋果酸的含量顯著高于其他有機酸。在10和50

8、μmol·L-1 Cr6+處理下，美加華分泌的草酸和蘋果酸含量都顯著高于三月慢。加入A9C后，與單Cr6+處理相比，相對根長、相對株高和單柱總根長均顯著下降，且三月慢降幅更大;青菜植株體內(nèi)Cr含量有所增加，且美加華的增幅大于三月慢。與單Cr6+處理相比，2個青菜品種地下部中草酸和蘋果酸含量均有不同程度的下降（除三月慢50μmol/L Cr6+外）;且草酸和蘋果酸的分泌量也顯著降低。
　　5、青菜中Cr的分布特征和化學(xué)形態(tài)
　

9、　本實驗以美加華（耐性品種）和三月慢（敏感品種）2個品種為材料，運用差速離心法，研究了Cr在青菜亞細胞水平上的分布特點，并采用逐步化學(xué)提取法研究了Cr在青菜體內(nèi)的化學(xué)形態(tài)。結(jié)果表明，2個青菜品種地上部Cr含量顯著小于地下部的含量，且美加華地下部Cr含量、Cr的根系滯留率都顯著高于三月慢。在亞細胞水平上，不管在何種Cr6+處理濃度下，青菜地下部中的Cr大部分均分布在細胞壁上;而在地上部中，美加華中的Cr主要分布在細胞壁上，而三月慢中的Cr

10、主要分布在可溶性組分中。美加華地上部中Cr在細胞器組分中的比例要明顯低于三月慢。在化學(xué)形態(tài)上，低濃度Cr6+處理下，青菜體內(nèi)中Cr以乙醇和去離子水提取態(tài)為主（除美加華地上部外）;而高濃度Cr6+處理下，青菜地上部乙醇和去離子水提取態(tài)比例有所下降，且以醋酸、鹽酸和殘渣提取態(tài)為主。不管在何種Cr6+處理濃度下，醋酸、鹽酸和殘渣提取態(tài)是都是青菜地下部中Cr的主要存在形態(tài)，且美加華中乙醇和去離子水提取態(tài)比例顯著低于三月慢，而醋酸、鹽酸和殘渣提取