镉超富集植物球果蔊菜对镉-砷复合污染的反应及其吸收积累特征

采用室外盆栽模拟方法,比较和分析了镉(Cd)-砷(As)复合污染处理对球果蔊菜(Rorippa globosa,十字花科焊菜属,1种从农田杂草中新发现的镉超富集植物)的生长及其对Cd、As吸收和积累特征的影响.结果表明,在低浓度Cd-As复合污染条件下,由于Cd、As的拮抗作用,从而促进植物的生长发育,同时也促进地上部对Cd的吸收和积累.在Cd-As复合污染处理浓度为10 mg/kg和50 mg/kg时,株高和地上部干重达到最大(分别为35.9 cm和2.2 g/盆),叶片中Cd积累量高于同浓度单一Cd处理.Cd-As复合污染高浓度处理表现出对球果蔊菜生长以及Cd的吸收和积累有协同的抑制作用.同时,球果蔊菜根部对As的吸收能力大于其地上部,相应的富集系数≤0.3,转移系数≤0.6,说明球果蔊菜对As有一定的排斥作用.这些结果表明,球果蔊菜有很强的忍耐Cd-As复合污染的能力,对修复Cd-As复合污染土壤具有一定的潜力.

球果蔊菜脯氨酸的积累及与Cd耐性的关系

采用盆栽方法,以风花菜(Rorippa islandica)为对照植物,研究Cd超积累植物球果蔊菜[Rorippa globosa(Turcz.)Thell.]脯氨酸的积累、丙二醛含量、生物量及叶绿素含量的变化,及其与Cd生物积累的关系.结果显示,Cd处理能明显促进2种植物体内脯氨酸的积累,当土壤中Cd浓度≤25μg/g时,球果蔊菜叶片脯氨酸的积累效应尤为显著;此时叶片生物量、叶绿素及丙二醛含量与对照相比均无显著差异,表明其叶片脯氨酸的积累在一定程度上可缓解Cd胁迫造成的氧化损伤.相关分析表明,球果蔊菜根系脯氨酸可指示球果蔊菜根系中Cd的积累.

球果蔊菜对重金属的超富集特征

利用室外盆栽试验、小区模拟试验和污染区采样试验的方法,从22科65种农田杂草植物中筛选重金属超富集植物.盆栽试验结果表明:在Cd污染水平为25.0和50.0mg.kg-1时,球果蔊菜(Rorippa globosa)茎和叶中Cd含量均超过100mg.kg-1这一Cd超富集植物应达到的临界含量标准,地上部富集系数大于1,地上部Cd含量大于根部Cd含量,而且植物的生长未受抑制,这些特征完全符合Cd超富集植物的基本特征.小区试验和污染区采样试验中,球果蔊菜也表现出Cd超富集植物的基本特征,可以基本认为是Cd超富集植物.