本文關鍵詞：鹽脅迫下莧菜品種有機酸代謝與Cd累積的關系

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【摘要】：本試驗以課題組前期篩選出的3個鹽漬條件下Cd高/低累積莧菜品種(低累積品種:白骨小圓葉;中累積品種:全紅;高累積品種:柳葉)為研究對象,探討鹽脅迫下莧菜品種有機酸代謝和Cd累積的關系。在受Cd污染的鹽漬土中進行土培實驗,分別測定莧菜品種莖葉、根系、根際土壤溶液中的Cd和低分子有機酸含量,以及莧菜根際土壤微生物16S rDNA高通量測序,主要得到以下研究結果:(1)3個莧菜品種莖葉和根系中均檢測出乳酸、乙酸、甲酸、蘋果酸、酒石酸、草酸等低分子有機酸,各莧菜品種莖葉和根系中的草酸含量均最高。3個莧菜品種根際土壤溶液共檢測到乳酸、乙酸、甲酸、蘋果酸、草酸五種低分子有機酸。在對照和鹽脅迫下,白骨小圓葉根際土壤溶液中均未檢測到蘋果酸;對照中,全紅莧菜根際土壤溶液中未檢測到蘋果酸,但鹽脅迫下全紅莧菜根際土壤溶液中蘋果酸的含量為0.39 mg/kg干土重(下同);與對照相比,鹽脅迫處理使柳葉根際土壤溶液中蘋果酸含量從0.10 mg/kg增加到0.38 mg/kg。鹽脅迫引起白骨小圓葉根際土壤溶液中草酸含量從0.07 mg/kg降低到0.02 mg/kg,全紅和柳葉根際土壤溶液中草酸含量分別從0.08 mg/kg和0.05 mg/kg增加到0.10 mg/kg和0.21 mg/kg。(2)鹽分促進了各莧菜品種對Cd的吸收、累積和轉運。3個莧菜品種中白骨小圓葉對Cd的吸收累積量最低,柳葉對Cd的吸收累積量最高。柳葉根系Cd含量分別是白骨小圓葉和全紅的2.06和1.77倍,莖葉Cd含量分別是10.02和3.26倍。全紅和柳葉根系分泌的蘋果酸和草酸與根際土壤溶液中的Cd含量顯著正相關,柳葉莧菜根際土壤溶液中的草酸含量顯著高于全紅和白骨小圓葉,可能是柳葉在鹽分條件下具有較高Cd累積特性的原因之一。鹽分條件下白骨小圓葉根際土壤溶液中無蘋果酸存在及較低的草酸含量,可能是其較低Cd累積特性的原因。(3)通過對各莧菜品種根際土壤微生物群落結構進行分析,發(fā)現(xiàn)莧菜根際土壤中的微生物群落結構相似,Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes、Actinobacteria是莧菜根際土壤微生物中的優(yōu)勢群落。鹽分引起了莧菜根際土壤微生物中具有耐鹽特性的菌群相對豐富度增加;對照與鹽處理條件下莧菜品種根際土壤微生物的Alpha多樣性差異較小;而莧菜品種根際土壤微生物的Beta多樣性受到鹽分影響較大,加鹽處理下,三個莧菜品種根際土壤微生物的物種組成結構相似,而與對照條件下三個莧菜品種根際土壤微生物的組成結構差異較大。本試驗結果顯示,莧菜品種根系分泌的蘋果酸和草酸活化了土壤中的Cd,而不同莧菜品種根際土壤溶液中蘋果酸和草酸含量的不同,是導致不同莧菜品種對Cd累積差異的重要因素。這一結果為探討種植在受Cd污染的鹽漬土中的不同莧菜品種對Cd累積存在差異的內(nèi)在機制提供補充數(shù)據(jù),同時也為農(nóng)產(chǎn)品的安全種植提供理論支持。
【學位授予單位】：暨南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q945.78;X173

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