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镉在水生植物中的富集与亚细胞分布及其化学形态特征
引用本文:杨 登,张 昊,邹慧玲,尹晓辉,方雅瑜,陈 楠,魏祥东.镉在水生植物中的富集与亚细胞分布及其化学形态特征[J].西北植物学报,2018,38(4):682-689.
作者姓名:杨 登  张 昊  邹慧玲  尹晓辉  方雅瑜  陈 楠  魏祥东
作者单位:湖南农业大学资源环境学院;广东省环境保护工程研究设计院有限公司;湖南农业大学南方稻田重金属污染防控协同创新中心;湖南农业大学图书馆
基金项目:国家自然科学基金(4121511);
摘    要:以7种水生植物(长苞香蒲、水生美人蕉、黑藻、粉绿狐尾藻、花叶芦竹、香根鸢尾、水葫芦)为研究材料,构建生物塘系统,通过差速离心法和五步提取法,提取植物各亚细胞组分和不同化学形态的镉,并用原子吸收分光光度法测定镉含量,分析镉在水生植物体中富集特征,揭示植物对镉的耐性机制。结果表明:(1)水生植物根中镉富集量大于茎和叶;3种类型水生植物富集镉能力表现为沉水植物(粉绿狐尾藻、黑藻)浮水植物(水葫芦)挺水植物(长苞香蒲、水生美人蕉、花叶芦竹、香根鸢尾)。(2)镉在黑藻、水葫芦和花叶芦竹中的亚细胞分布量均呈现为细胞壁可溶组分原生质体线粒体,所占比例分别为37.16%~50.86%、20.69%~31.21%、10.81%~23.83%、8.15%~19.83%。(3)赋存化学形态表现为以氯化钠提取态、醋酸提取态为主,所占比例分别为29.37%~56.27%和15.06%~36.19%。研究发现,粉绿狐尾藻、水葫芦、水生美人蕉和花叶芦竹4种植物为富集镉较好的植物,而黑藻、香根鸢尾和长苞香蒲3种植物的镉富集能力相对较弱;镉主要以果胶酸盐、蛋白质结合态或吸附态存在于植物根的细胞壁和液泡中,以减弱镉对根细胞器和植物地上部分的毒害。

关 键 词:  水生植物  耐性机制  亚细胞分布  化学形态

Accumulation, Subcellular Distribution and Chemical Forms of Cadmium in Aquatic Plants
YANG Deng,ZHANG Hao,ZOU Huiling,YIN Xiaohui,FANG Yayu,CHEN Nan,WEI Xiangdong.Accumulation, Subcellular Distribution and Chemical Forms of Cadmium in Aquatic Plants[J].Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2018,38(4):682-689.
Authors:YANG Deng  ZHANG Hao  ZOU Huiling  YIN Xiaohui  FANG Yayu  CHEN Nan  WEI Xiangdong
Abstract:
Keywords:cadmium  aquatic plants  maintolerance mechanisms  subcellular distribution  chemical forms
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