不同芹菜品种镉吸收和运转差异研究

【目的】研究镉胁迫下芹菜生长、镉吸收和向上运转品种间差异,为筛选镉低积累型芹菜品种减少镉对人体的危害提供依据。【方法】以10个芹菜品种为试材进行基质无土栽培试验,基质为蛭石,营养液采用1/2华南农业大学叶菜类营养液配方,以只浇灌营养液的处理作为对照,浇灌含15 mg/L氯化镉(CdCl2)的营养液为Cd胁迫处理;每3 d浇灌一次,每次浇灌0.2 L,累计浇灌15次,每盆Cd施用量为45 mg。移栽45 d后,测定生长指标与根、叶柄和叶片Cd含量。计算相对生长量(relative growth yield,RGY)和转运系数(translocation factor,TF),并筛选出高、低Cd积累品种。分别对高、低Cd积累品种进行穴盘基育苗,14d后采用华南农业大学叶菜类营养液配方进行营养液栽培,21 d后利用非损伤微测技术(non-invasive micro-test technology,NMT)测定根系分生区、伸长区和根毛区Cd^(2+)离子流速。【结果】与非Cd胁迫相比,Cd胁迫使‘速生四季西芹王’、文图拉西芹’、‘四季小香芹’、‘实心香芹’、‘雪白芹菜’地下部受到显著抑制,对地上部无显著影响;Cd胁迫促进了‘四季小香芹’地上部生长;而‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’地上部受到显著抑制,对地下部则无显著影响;‘马家沟芹菜’和‘速生香芹’地上部和地下部均生长均受到抑制。食用器官叶柄中Cd含量以‘种都金黄芹菜’和‘雪白芹菜’最高;‘速生香芹’和‘实心香芹’最低。地上部Cd含量高的‘种都金黄芹菜’和‘雪白芹菜’对Cd转运能力也最高;Cd含量低的‘速生香芹’对Cd转运能力也最低。在根系成熟区(根毛区),‘种都金黄芹菜’较‘速生香芹’有更高Cd^(2+)离子流速。【结论】Cd胁迫下,芹菜不同品种生长、Cd吸收、转运和积累存在显著差异。‘四季小香芹’、‘速生四季西芹王’、‘文图拉芹菜’、‘实心香芹’和‘雪白芹菜’较为耐镉;而‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’、‘马家沟芹菜’和‘速生香芹’对镉敏感。‘雪白芹菜’和‘种都金黄芹菜’为高Cd积累型,‘实心香芹’和‘速生香芹’为低Cd积累型,其中‘实心香芹’表现为低Cd含量和高生长量。高Cd积累型芹菜较低Cd积累型芹菜有更强Cd^(2+)吸收能力和Cd转运能力,根部Cd^(2+)流速可用于低积累品种的快速筛选。