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题名外源钙对镉胁迫下美洲黑杨生长和生理特性的影响
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作者
孙琳
刘美华
伊力塔
徐鹏
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机构
浙江农林大学林业与生物技术学院
国家林业和草原局华东调查规划院
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出处
《生态毒理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期390-403,共14页
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基金
浙江省自然科学基金项目(LY19C160005)。
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文摘
研究外源钙(calcium,Ca)对镉(cadmium,Cd)胁迫下雌雄株美洲黑杨的生长和生理影响,探讨雌雄异株植物对Cd胁迫的响应差异,有助于了解外源钙提高植物Cd抗性的机制,可为土壤重金属污染背景下植物修复提供理论依据。采用大棚盆栽试验,研究了施加外源钙(2 g·kg^(-1))对土壤Cd(50 mg·kg^(-1)和100 mg·kg^(-1))胁迫下美洲黑杨雌、雄幼苗生长、抗氧化酶活性、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数等生理指标的响应差异。结果显示,(1)外源钙显著提高Cd胁迫下美洲黑杨雌雄植株的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,降低过氧化氢(hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))含量,增强雄株的还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量,其中,100 mg·kg^(-1)Cd浓度下施加外源钙显著提高雌株的GSH含量。此外,在50 mg·kg^(-1)Cd胁迫下,施加外源钙显著提高雌雄植株的过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和雄株的过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,使丙二醛含量(malondialdehyde,MDA)下降,说明外源钙能有效缓解Cd对美洲黑杨雌雄植株抗氧化酶系统的伤害;(2)50 mg·kg^(-1)Cd胁迫下施加外源钙显著提高美洲黑杨雌雄株的PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m)),降低胞间二氧化碳浓度(C_(i)),雄株气孔导度(G_(s))显著上升,雌株的蒸腾速率(T r)显著提高,说明外源钙能增强植株叶片对光的捕获能力,有效缓解Cd对美洲黑杨雌雄植株光合结构的伤害;(3)与单独Cd处理相比,钙能够抑制雌雄美洲黑杨根部对Cd的吸收,最高可使根系Cd含量降低19.7%,提高Cd耐受性。综上所述,外源钙能促进光合作用,减轻氧化损伤,增强美洲黑杨幼苗对Cd胁迫的抗性;在施钙条件下,与雌株相比,雄株的抗氧化性较高,表现出较好的抗逆性。
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关键词
镉胁迫
外源钙
雌雄异株
生长生理
镉含量
美洲黑杨
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Keywords
cadmium stress
exogenous calcium
dioecious plant
growth and physiology
cadmium content
p oplars
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分类号
X171.5
[环境科学与工程—环境科学]
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