香根草对镉毒害的生理响应——采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)

为阐明香根草(Vetiveria zizanioides)对镉(Cd~(2+))胁迫的耐性机理及其对重金属Cd~(2+)的积累特征,通过水培试验,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同Cd~(2+)浓度处理时香根草根、茎、叶化学组分的变化,同时测定香根草叶Cd~(2+)的亚细胞分布和其重金属Cd~(2+)含量。结果表明,其根组织在2927 cm~(-1)处峰高先下降后上升,表明在低Cd~(2+)(Cd~(2+)3 mg/L)处理条件下香根草分泌的有机酸不断螯合Cd~(2+),造成羧酸O—H的减少,但随着Cd~(2+)含量的升高,其羧酸螯合力变弱,有机酸含量渐渐升高;茎组织在1631 cm~(-1)峰高处先上升后下降,表明在低Cd~(2+)(Cd~(2+)3 mg/L)处理条件下香根草产生氨基酸、多肽和蛋白质等物质,通过渗透调节来增强抗逆性,但随着Cd~(2+)含量的升高,蛋白质二级结构中肽键间氢键的结合力受影响较大。当Cd~(2+)处理浓度为7 mg/L时,香根草生长10 d后,地上部分及根组织富集Cd~(2+)量分别高达212.49 mg/kg和290.59 mg/kg。香根草地上部分的Cd~(2+)含量随Cd~(2+)处理浓度的增加而增加。香根草叶片富集的Cd~(2+)主要分布于细胞质中,其次为细胞壁,而在线粒体和叶绿体中含量最低。