研究报告

  • 刘可慧,王乐怡,刘世玲,黄柳源,黄献乐,李春岚,李艺,于方明.硫酸盐对镉污染下南美天胡荽生长、镉富集及生理生化特性的影响[J].环境科学学报,2022,42(9):475-484

  • 硫酸盐对镉污染下南美天胡荽生长、镉富集及生理生化特性的影响
  • Effects of sulfate on growth, cadmium enrichment, physiological and biochemical properties of Hydrocotyle vulgaris L. under cadmium contamination
  • 基金项目:国家自然科学基金(No.41967019,41907096)
  • 作者
  • 单位
  • 刘可慧
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,生命科学学院,桂林 541006
  • 王乐怡
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西大学,动物科学技术学院,南宁 530004
  • 刘世玲
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,生命科学学院,桂林 541006
  • 黄柳源
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,生命科学学院,桂林 541006
  • 黄献乐
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,生命科学学院,桂林 541006
  • 李春岚
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,生命科学学院,桂林 541006
  • 李艺
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,环境与资源学院,桂林 541006
  • 于方明
  • 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室(广西师范大学),桂林 541006;广西师范大学,环境与资源学院,桂林 541006
  • 摘要:为探明硫酸盐对园林植物南美天胡荽(Hydrocotyle vulgaris Linn.)生长、镉(Cd)富集及生理生化特性的影响,采用水培的方式研究了不同浓度Cd2+(1、2、4 mg?L-1)添加不同浓度硫酸盐(0、200、400 μmol?L-1)对南美天胡荽Cd累积、日平均增长量(MDIB)、净光合速率、抗氧化系统及渗透调节物质等的影响.结果表明,随着Cd处理浓度的增加,南美天胡荽水上部和水下部Cd含量及活性氧物质(ROS)呈显著(p<0.05)增加的变化趋势,但降低了植物的净光合速率(Pn)、叶绿素含量及MDIB值,抑制了植物的生长;硫酸盐添加缓解了Cd对南美天胡荽的胁迫,提高了抗坏血酸酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性,以及谷胱甘肽(GSH)、植物络合素(PCs)、游离脯氨酸含量和光合速率,尤其是4 mg?L-1 Cd添加400 μmol?L-1硫酸盐处理效果最好.此时,GSH和PCs含量较对照分别增加了48.78%和46.09%,Pn、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a/b(Chla/b)及类胡萝卜素(Car)提高了6.61%~43.40%,MDIB提高了118.29%.本研究结果可为硫酸盐缓解植物重金属胁迫研究提供理论依据, 并可为应用园林植物南美天胡荽联合硫酸盐修复Cd污染环境提供参考.
  • Abstract:The effects of sulfate (SO42-) on the growth, cadmium (Cd) enrichment as well as physiological-biochemical characteristics of the garden plant Hydrocotyle vulgaris Linn. was explored using a hydroponic culture approach under three Cd concentrations (1, 2 and 4 mg·L-1) amended with three sulfate (SO42-) levels (0, 200, and 400 μmol·L-1). The results showed that: ① the concentrations of Cd and reactive oxygen species significantly increased (p<0.05) in roots and shoots, while the net photosynthetic rate (Pn), chlorophyll content and mean daily increased biomass (MDIB) decreased, resulting in inhibition of plant growth; ② Sulfate addition alleviated Cd stress to H. vulgaris by increasing the activities of APX and CAT, enhancing the contents of GSH, PCs and free proline as well as promoting Pn, especially with the treatment of Cd 4 mg·L-1 amended with 400 μmol?L-1 sulfate. Under this treatment, the contents of GSH and PCs increased by 48.78% and 46.09%, respectively, and Pn, Chla, Chlb, Chla/ Chlb and Car increased by 6.61%~43.40%, and improved the MDIB by 118.29%. The results suggest the mechanisms for SO42- to alleviate the stress of heavy metal to plants, and provide a theoretical reference for combining H. vulgaris with SO42- application in the bioremediation of heavy metal contamination.

  • 摘要点击次数: 190 全文下载次数: 207