镉胁迫对鸡冠花种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

采用水培法和盆栽法测定分析不同浓度Cd(0、50、100、150、200 mg/L)胁迫对鸡冠花种子萌发、幼苗生物量、叶片光合色素、渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸)、丙二醛(MDA)、低分子巯基化合物(GSH、GSSG、Cys、NPT)含量以及抗氧化酶 (SOD、POD、CAT、APX)活性的影响,探讨鸡冠花耐受Cd胁迫的能力及其生理机制,为植物解毒机制提供基础资料。结果显示：(1)鸡冠花种子的发芽势、发芽率和发芽指数在低浓度Cd处理下提高,而活力指数、根长及苗长在各浓度Cd胁迫下均不同程度降低,以上指标均在低浓度(50、100 mg/L)Cd胁迫下受到显著抑制,且根长受抑制程度显著高于苗长;幼苗生物量(整株鲜重、地上部分鲜重及地下部分鲜重)在200 mg/L Cd胁迫时受到显著抑制,较对照分别下降了61.9%、58.4%和72.7%;根冠比及主根长虽未受到显著影响,但总体呈现降低趋势。(2)鸡冠花幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量在100~200 mg/L Cd胁迫下均显著降低,叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量在Cd胁迫下总体呈升高趋势,并分别在50、150、200 mg/L时显著升高。(3)鸡冠花幼苗叶片各抗氧化酶活性在Cd胁迫下呈不同变化趋势,POD和APX活性在各浓度Cd胁迫分别增加23.1%~304.2%和160.0%~280.0%;SOD活性在各浓度Cd胁迫均受到抑制,但仅在150 mg/L时显著降低43.2%;CAT活性在50~150 mg/L Cd胁迫下显著增强了46.6%~66.5%,但在200 mg/L Cd胁迫却显著降低59.5%。(4)高浓度(200 mg/L)Cd胁迫下鸡冠花幼苗叶片巯基化合物GSH、GSSG、Cys、NPT含量分别比对照上升了53.2%、164.2%、53.9%和0.79%,而GSH/GSSG比值显著降低。研究发现,鸡冠花种子萌发期和幼苗期对Cd胁迫均具有一定的耐受力,但高浓度Cd胁迫仍致使幼苗部分抗氧化酶活性降低,ROS过量积累,引起膜脂过氧化程度加深,其产物MDA含量逐渐升高;Cd胁迫促进低分子巯基化合物含量呈不同幅度的增加,但GSH/GSSG比值下降,细胞内氧化还原反应(Redox)受到抑制,导致幼苗正常生长代谢受阻,生物量持续降低。     

外源脱落酸对小麦幼苗抗镉胁迫能力的影响

以小麦(Triticum aestivum L.)为试材,采用水培法研究了100mg/L镉(Cd2+)胁迫条件下施用外源脱落酸(ABA)对小麦幼苗生长及某些生理生化指标的影响。结果表明:(1)100mg/L Cd2+胁迫下,小麦叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著提高,植株生长受到抑制;(2)外源ABA能够明显提高Cd2+胁迫小麦幼苗的根系活力,增加其叶片SOD、CAT和POD活性,促进其脯氨酸积累,降低MDA的含量,并以5.0μmol/L ABA的效果最明显;(3)1.0～5.0μmol/L外源ABA不同程度地缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,且5.0μmol/L时效果最明显,其株高、根长、总干重分别比单一Cd2+胁迫处理显著提高6.73%、149%和10.52%,而10.0μmol/LABA反而加重了Cd2+对小麦幼苗生长的伤害。因此,适宜浓度的外源ABA能够通过增加体内保护酶活性和脯氨酸含量来缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,增强小麦幼苗的抗Cd2+胁迫能力,并以5.0μmol/L ABA处理效果最好。     

干旱胁迫下镉处理对互叶醉鱼草幼苗生长、镉积累及光合生理的影响

为探究干旱条件下,互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia Maxim.)幼苗对重金属镉胁迫的生长及光合生理响应机制,以两年生互叶醉鱼草幼苗为试验材料,设置对照与干旱两个水分处理组(土壤相对含水率分别为:65%—60%,35%—30%),每个水分处理条件下再分别设置3个镉处理浓度(0.28、(0.6+0.28)、(1.2+0.28)mg/kg),共6个处理。测定不同水分及镉处理对互叶醉鱼草生长、生物量、光合参数及体内重金属含量的影响。结果表明:干旱与镉复合胁迫下植物的存活率为100%。镉胁迫、干旱与镉复合胁迫均不同程度抑制了互叶醉鱼草幼苗生长、生物量积累、植株的光合作用及叶绿素含量,且其光合和叶绿素含量的降幅明显大于单一镉胁迫。镉胁迫下,互叶醉鱼草幼苗单株最高镉富集量为69.33 mg/kg,而复合胁迫下单株最高镉富集量为50.68 mg/kg。以上结果表明:干旱胁迫能够加重镉胁迫对植物的影响,使复合胁迫下互叶醉鱼草生长、光合生理及镉富集能力下降。但单一镉胁迫下,互叶醉鱼草对镉具有更强的耐受性,并有较高的生物富集能力,且干旱与Cd复合胁迫下互叶醉鱼草幼苗仍有一定的镉积累量。因此在干旱半干旱区园林绿化以及Cd污染地区的生态建设中,互叶醉鱼草是一种具有巨大应用潜力和前景的灌木树种。     

镉与萘复合胁迫对红树植物白骨壤幼苗萌芽及生长的影响

为探讨白骨壤(Avicennia marina)幼苗对重金属镉(Cd)和多环芳烃萘(Nap)复合胁迫的响应,采用砂基栽培,对其幼苗的萌芽和生长进行了研究。结果表明,Cd、Nap复合胁迫对白骨壤萌芽的抑制效应较单一胁迫明显,胁迫前期幼苗成活率提高,胁迫后期则降低。胁迫栽培45 d,10 mg L~(–1)的Nap在叶形态、茎高及各器官生物量上能够减轻Cd胁迫的影响,但增强对根长的抑制作用,10 mg L~(–1) Nap-25 mg L~(–1) Cd处理的叶面积、叶长、叶宽、茎高及全株生物量分别比25 mg L~(–1) Cd处理的提高9.6%、7.9%、7.4%、5.1%和20.2%,但根长则比150 mg L~(–1) Cd处理的下降11.1%。至胁迫栽培90 d,各处理间幼苗器官及全株生物量无显著影响,复合胁迫对叶形态、茎高和根长等的抑制作用要强于单一Cd胁迫。因此,随着复合胁迫时间的延长,Cd和Nap对白骨壤幼苗的生长由拮抗效应转变为协同效应。     

镉胁迫对金银花生理生态特征的影响

采用水培试验方法,研究了不同浓度镉(Cd)(0、5、10、25和50 mg·L^-1) 胁迫条件下藤本植物金银花的生长和生理特性.结果表明: 与对照相比,Cd胁迫对金银花的生长未造成明显影响,在5～50 mg·L^-1 Cd处理下,其生物量无明显差异(P>0.05),在低浓度Cd(5 mg·L^-1)处理下生物量有所增加,叶、根生物量和总生物量分别增加了2.88%、2.33%和1.25%,说明金银花对Cd具有较强的抗性.在低浓度Cd胁迫下,植物各器官的含水量和可溶性蛋白含量均有所降低,而根系和叶片的丙二醛含量分别增加51.90%和23.07%,叶绿素和类胡萝卜素含量则增加15.87%和24.89%,超氧化物歧化酶活性也显著增强.随着Cd浓度的增高,金银花体内的叶绿素和类胡萝卜素含量,以及超氧化物歧化酶活性均有所降低.     

Ni胁迫对不同基因型谷子幼苗生长及氮素代谢的影响

采用盆栽土培法,研究了不同浓度Ni2+(0、25、50、100、150、200 mg/kg)对4种基因型谷子(13-36、B-7、晋谷51号、晋谷52号)幼苗生长,Ni2+富集与转运能力,叶片中硝态氮、氨态氮、可溶性蛋白质、脯氨酸含量及氮代谢相关酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响。结果表明:Ni2+胁迫下,4种基因型谷子幼苗的根长、苗长、生物量随Ni2+浓度增加逐渐降低,体内Ni2+含量逐渐增加,与对照组差异显著(P0.05)。在所试浓度范围内,4种基因型谷子幼苗叶片中的硝态氮含量、NR、GS、GOGAT活性表现为低浓度(25—50mg/kg)增高和高浓度(50—200 mg/kg)降低,而GDH活性在Ni2+浓度为100mg/kg以上时下降,氨态氮含量在50—150 mg/kg处理组中为对照的1.14—3.02倍。不同浓度Ni2+处理后,4种基因型谷子幼苗叶片中的脯氨酸含量均有不同程度的提高,而可溶性蛋白质含量呈明显下降趋势。实验结果证明,Ni2+胁迫抑制了谷子幼苗对硝态氮的吸收,降低了叶片中NR、GS、GOGAT活性,影响了氨的同化作用,使谷子幼苗的氮素代谢发生紊乱,不同基因型谷子对Ni2+胁迫的毒性效应存在差异。4种基因型谷子对Ni2+的耐性顺序为13-36B-7晋谷51晋谷52。     

镉胁迫对西瓜幼苗生长及其叶片解剖结构和生理特性的影响

该研究以‘北抗1号’西瓜幼苗为试验材料,采用实验室盆栽方法,考察在不同浓度镉胁迫(0、60、120、180和240 mg/L)处理下西瓜幼苗的生长及其叶片生理特性和解剖结构的变化特征,初步探讨西瓜耐受镉胁迫的生理机制。结果显示：(1)在镉胁迫条件下,西瓜幼苗的生长受到抑制,随着镉胁迫浓度的增加,西瓜幼苗的叶片形态黄化现象逐渐加重,根系形态逐渐纤弱,株高、茎粗、茎节数和叶片数均呈现下降趋势。(2)镉胁迫下,西瓜幼苗叶片主脉中细胞受损,主脉直径显著减小,叶肉组织疏密度显著降低。(3)随着镉胁迫浓度的升高,西瓜幼苗的含水量、净光合速率、SOD活性等显著降低,丙二醛和游离脯氨酸含量显著升高,POD活性和可溶性蛋白含量先升高后降低,生理特性受到显著影响。研究发现,‘北抗1号’西瓜幼苗对镉有一定的适应性,在低浓度(60 mg/L)镉胁迫处理下,西瓜幼苗的形态特征、生理特性变化不显著,但在高浓度(180 mg/L)镉胁迫下,幼苗的生长受到严重抑制,渗透调节系统以及生物膜保护系统严重受损。     

镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L^-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响。结果表明:低浓度(0.125 mmol·L^-1) Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L^-1) Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低; Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5mmol·L^-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应; Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加。当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L^-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214%,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5%;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L^-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1。这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值。     

镉对花生幼苗生长及生理生态特性的影响

通过溶液培养,研究不同浓度镉(Cd2 ,0～1.00mmoL/L)时花生幼苗生长及生理生态特性的影响.结果表明,Cd2 影响花生种子的萌发和幼苗的生长.当Cd2 浓度高于0.50mmol/L时,显著抑制种子的发芽率,随Cd2 浓度的增加,苗高、根长和侧根数减少;叶绿素含量随Cd2 浓度的增加而下降,过氧化物酶(POD)活性随Cd2 浓度增加而增加;丙二醛(MDA)含量同样呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)与根系活力表现为低浓度下升高、超过0.5mmoL/L后下降的变化趋势.     

壳聚糖对镉胁迫下玉米幼苗根系生长及叶片光合的影响

本试验采用营养液水培法,以玉米品种"郑单958"(镉不敏感型)和"东农253"(镉敏感型)为试验材料,研究在80 mg·L~(-1)Cd~(2+)胁迫下100 mg·L~(-1)壳聚糖对玉米幼苗干鲜重、根系特征(根长、根表面积、根体积、平均直径、总根尖数)、根系细胞膜透性、根系抗氧化酶(SOD、POD)活性、叶片叶绿素含量、光合参数(P_n、G_s、T_r、C_i)及最大光能转化效率(F_v/F_m)的影响,探究壳聚糖提高玉米幼苗抗镉胁迫能力的生理生化机制。结果表明:80mg·L~(-1)Cd~(2+)抑制了玉米幼苗的生长,破坏了根系细胞膜的稳定性和抗氧化酶活性,抑制了叶片光合作用;壳聚糖缓解了镉胁迫对玉米根系生长的抑制,增加了幼苗的根长、根表面积、根体积;增强了根系的渗透调节能力,降低了根系的MDA含量和相对电导率;抑制了根系活性氧的产生,增加了SOD和POD活性;提高了叶片的光合作用,增加了叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量、净光合速率(P_n)和F_v/F_m,从而缓解了镉胁迫对幼苗生长的抑制作用,且对"东农253"(镉敏感型)的缓解效果更好,为壳聚糖应用到玉米抗镉胁迫生产上提供了依据。     

秋华柳和枫杨幼苗对镉的积累和耐受性

以秋华柳和枫杨当年实生幼苗为研究对象,采用向土壤添加外源镉(CdCl₂ · 2.5H₂O)的形式设置了0(对照组)、10 、20 、50、100 mg/kg 5个处理,研究了镉胁迫下秋华柳和枫杨幼苗的生长、生物量变化和根茎叶镉含量,并评价了两树种的耐性指数(Ti)、转移系数(Tf)和生物富集系数(BCF)。结果表明:(1)在镉含量为10 mg/kg时,秋华柳和枫杨幼苗基于生长和生物量参数的耐性指数(Ti)分别为91.72和91.62,与对照组相比无显著变化,其余各组(20、50、100 mg/kg)则显著低于对照植株(P<0.05);(2) 土壤镉浓度小于20mg/kg时,秋华柳植株茎、叶镉积累量分别高达61.73 mg/kg、163.04 mg/kg,根镉积累量为91.05 mg/kg;枫杨植株茎、叶镉积累量最高分别为7.9 mg/kg、5.25 mg/kg,仅为秋华柳茎、叶的12.8%和3.2%,根镉积累量高达190.68 mg/kg;(3) 除对照外,秋华柳幼苗各部分镉含量为叶＞根＞茎,转移系数(Tf)介于0.789-1.513之间,枫杨幼苗各部分镉含量为根＞茎＞叶,转移系数(Tf)介于0.037-0.044之间,远远小于秋华柳Tf;(4)秋华柳和枫杨幼苗在土壤镉浓度为10 mg/kg时具有很高的生长适应性和耐性,秋华柳根吸收的镉向地上部分转移能力、地上部分积累镉的能力都远远大于枫杨,生物富集系数(BCF)进一步证实了这一特性。研究证明,秋华柳植株具有很高的镉耐性、镉转移能力及地上部分积累镉的能力,适合于镉污染严重区域的植物修复。     

镉胁迫对大蒜苗生理特性的影响及施钙的缓解效应

通过营养液水培方式,研究了镉(Cd²⁺)对大蒜苗生长、光合特性、叶片酶活性及主要矿质元素吸收的影响及增施不同浓度钙(Ca²⁺)对镉胁迫大蒜苗的缓解效应. 结果表明：与正常生长的大蒜苗相比,施镉能明显降低大蒜苗的形态指标(株高、假茎粗、假茎长及鲜质量),减少叶片的色素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(E)及气孔导度(g_s),减弱叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性并增加丙二醛(MDA)含量,减少根中矿质元素(N、P、K、Ca、Mg)含量并增加Cd含量. 增施钙能显著促进镉胁迫大蒜苗的生长,随所增施钙浓度的提高,大蒜苗的形态指标均呈现先增大后减小的趋势,在其浓度为2或3 mmol·L^-1时达到峰值;同时,增施钙也可有效提高镉胁迫大蒜叶片的色素含量及光合参数(P_n、E、g_s),其变化趋势与形态指标类似,均在所增施钙浓度为2或3 mmol·L^-1时最高;另外,增施钙能增强镉胁迫大蒜叶片的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性并降低MDA含量,还可增加根中矿质元素(N、P、K、Ca、Mg)含量并减少Cd含量,且施钙浓度为2或3 mmol·L^-1时效果最好.
     

EGTA对Cd胁迫下蓖麻Cd积累和营养元素吸收的影响

以‘淄蓖麻5号’蓖麻品种为材料,通过盆栽试验研究了重度Cd土壤污染（100 mg·kg^-1）条件下,不同浓度（0、0.5、1.0、2.0 mmol·kg^-1）外源螯合剂——乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)对蓖麻植株生长、Cd积累和营养元素吸收的影响,探讨外源螯合剂调控Cd污染土壤上植物生长和修复效应。结果显示：（1）在Cd胁迫下,土壤中外源添加0.5~2.0 mmol·kg^-1EGTA使蓖麻根系鲜、干重比不添加EGTA对照不同程度降低,但植株总干重没有受到显著影响。（2）外源EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,2.0 mmol·kg^-1的EGTA处理使蓖麻叶片Cd 含量显著增加了41.34倍;与不添加EGTA对照相比,外源EGTA处理蓖麻叶片中Cd积累量随添加EGTA的浓度增加而显著大幅度增加14.0~45.6倍,占相应植株总积累量的36.89%~58.63%,而茎中Cd积累量增加幅度较小,根中Cd积累量则显著降低。（3）Cd胁迫条件下,外源EGTA对蓖麻各器官矿质元素含量的影响不一,EGTA促进K向蓖麻地上部的转运,同时抑制Mg向植株地上部转运;随土壤添加的EGTA浓度提高,蓖麻植株对Ca吸收表现为低促高抑,叶片Zn含量和植株Cu含量逐渐增加,叶片和根系Fe含量及植株各器官Mn含量显著增加。与无Cd胁迫对照相比,EGTA在提高植株Cd积累的同时,降低了根系对K的吸收。研究表明,Cd胁迫显著抑制了蓖麻植株的生长,适宜浓度的外源EGTA对Cd的这种抑制有显著的缓解作用;外源EGTA改变了Cd在蓖麻根、茎、叶中的积累分布情况,提高了Cd从根系向地上部,尤其是向叶片的转移能力,从而强化了蓖麻对Cd污染土壤的修复效率;在采用EGTA强化植物修复Cd污染土壤时,应适量增施K肥以保证植株的正常生理代谢。     

Accumulation,distribution and toxicological effects induced by cadmium on the development of mangrove plant <Emphasis Type="Italic">Kandelia candel</Emphasis> (L.)

Accumulation and distribution pattern of cadmium (Cd) and its toxic effect on growth of the mangrove plant of young Kandelia candel seedlings have been examined. This study demonstrated that under high concentration of Cd stress, the total biomass of K. candel decreased 41.57% compare to control (CK). At the end of 90 days exposure to 25 mg/l Cd, the average seedlings stem height and leaf number of the K. candel decreased by 30.54 and 42.68%, respectively. The results showed that K. candel seedlings, under the experimental condition, accumulated higher concentration of Cd in their roots (411.29 ± 3.60 mg/kg) when compared to hypocotyls, stems and leaves. More than 95% of Cd was accumulated mainly in roots. The distribution pattern of Cd concentration in K. candel seedlings was found in the following order: roots > hypocotyls > stems > leaves. Based on the leaf symptoms and morphological change of K. candel seedlings under heavy metal stress, this study showed that Cd is phytotoxic to K. candel.     

龙眼对镉的吸收分布特性及耐性研究

以三年生可开花结果的盆栽松风本龙眼为试材,研究镉处理后龙眼体内镉含量变化及植株生长效应。结果表明,龙眼吸收的镉,大部分停留在根内,少量向地上的叶和果转移,各器官镉的含量依次为根> 叶> 果。龙眼对镉具有较强的耐性,即使土壤外加镉量达400 mg/kg,其植株外观也未出现明显的毒害症状,但果的镉含量已严重超标。     

水稻幼苗根对羧基化多壁碳纳米管复合镉胁迫的生长生理响应

为了探究羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)复合镉(Cd)胁迫对植物生长生理的影响,采用液体培养方法,以水稻(Oryza sativa L.)为受试作物,测定了0~12.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH、10μmol·L-1Cd单一和复合处理水稻幼苗21天后根生长、氧化损伤、抗氧化酶活性及根中Cd含量的变化。结果表明:(1)MWCNTs-COOH单一处理,根长、根鲜重均低于对照,并表现出先升高后降低的趋势,当其浓度达到12.0 mg·L^-1时,较对照分别下降了9.3%和15.2%,且低于10μmol·L^-1Cd单一处理;而复合处理组水稻幼苗根长、根鲜重、干重皆低于对应的单一处理;(2)MWCNTs-COOH单一胁迫下,水稻根的超氧自由基(O2-·)明显积累,并伴随着超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性升高,3.0和6.0mg·L^-1MWCNTs-COOH处理下,SOD、POD活性最高;(3)MWCNTs-COOH复合Cd胁迫下,水稻根的SOD、POD活性大均低于单一处理组,而丙二醛(MDA)及羰基化蛋白含量均显著高于单一处理;(4)MWCNTs-COOH复合Cd后,水稻幼苗根尖细胞死亡加剧,其中,10μmol·L-1Cd与12.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH复合处理的根尖根冠区细胞伊文斯蓝染色最深;(5)1.5~6.0 mg·L^-1MWCNTs-COOH复合Cd处理水稻幼苗后,其根中Cd含量呈上升趋势,且在6.0 mg·L^-1浓度处理时达到最大值303.30μg·g-1;高浓度MWCNTs-COOH及其与Cd的复合均对水稻根产生毒性效应。     

丛枝菌根真菌对砂培玉米幼苗根系特征、光合生理与镉累积的影响

【背景】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类重要的土壤微生物,能显著影响植物对镉(cadmium,Cd)的耐性与累积,但其对不同形态Cd胁迫的响应尚不清楚。【目的】探讨不同形态Cd胁迫下接种AMF对玉米(Zea mays L.)生长和Cd累积的影响。【方法】采用30 cm高的培养容器填装石英砂(0.2 mm),开展室内砂培玉米试验,研究溶解态和胶体态Cd (1 mg/kg)胁迫下,接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)对玉米幼苗生长、根系特征、光合生理及Cd累积的影响。【结果】双因素分析表明,AMF和Cd形态均对玉米生长(株高和生物量)、根系特征、光合生理(叶绿素含量和光合速率)与Cd累积量存在显著的影响,但二者之间没有显著交互作用。与未接种处理相比,接种AMF显著降低玉米株高、生物量、叶片叶绿素含量和光合速率,抑制玉米根长、根表面积、根体积和根尖数;同时增加了玉米根系Cd含量,但减少玉米地上部Cd含量以及地上部与根系Cd累积量;与胶体态Cd处理相比,溶解态Cd显著降低玉米的根长、根表面积、平均根系直径、根尖数和地上部Cd累积量,但增加了植株叶片光合速率、根系Cd含量和累积量。相关分析发现,玉米根长、根表面积和根尖数与地上部Cd含量呈显著或极显著正相关,与根系Cd含量呈极显著负相关。【结论】溶解态Cd比胶体态Cd对砂培玉米幼苗的毒害效应严重,而且接种AMF加重溶解态和胶体态Cd对玉米幼苗的损伤,但降低了植株对Cd的累积。     

Maize plant growth and accumulation of photosynthetic pigments at short- and long-term exposure to cadmium

A wide range of cadmium concentrations (from 4 to 200 μM for seedlings and up to 2 mM for germinating kernels) was used to assess Cd toxic effects on maize (Zea mays L.) plants at the different developmental stages: germinating kernels, seedlings (4–9 days), and juvenile plants (34 days). Cd accumulation in plant organs was followed, and its lethal concentration was elucidated. In maize, cadmium was accumulated predominantly in roots; in shoots it was mainly accumulated in the lower leaves, and the higher was leaf position the lower was Cd content in it. At high concentrations (80 and 200 μM), kernels became the substantial cadmium depot. Germinating kernels manifested the lowest sensitivity to cadmium; seedlings were more sensitive; the inhibition of juvenile plant growth attained 90% and more. In the tested range of concentrations, cadmium suppressed shoot mass accumulation harder than that of roots. In 34-day-old plants, water content in shoots was stronger reduced than in roots. Plant death was also manifested earlier in shoots. It was concluded that maize plant sensitivity to cadmium increases with plant growing and that, under conditions of normal mineral nutrition, cadmium inhibits shoot growth more severe than root growth.