【摘 要】
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镉（Cd）是生物毒性最强的重金属之一,被列为五大毒物（Cd、Hg、As、Cr、Pb）之首。工业“三废”排放、不合理的农业管理措施等是导致土壤Cd污染的主要原因,综观现有的重金属污染土壤修复技术,就污染面积较大的农田土壤来说,换土或淋洗等物理化学修复方法均因技术、经济或社会等原因而难以应用。利用植物修复镉污染土壤,关键是寻找富集能力强的植物,研究其吸收和富集镉的机制,并在此基础上改良和培养新的镉富集
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镉（Cd）是生物毒性最强的重金属之一,被列为五大毒物（Cd、Hg、As、Cr、Pb）之首。工业“三废”排放、不合理的农业管理措施等是导致土壤Cd污染的主要原因,综观现有的重金属污染土壤修复技术,就污染面积较大的农田土壤来说,换土或淋洗等物理化学修复方法均因技术、经济或社会等原因而难以应用。利用植物修复镉污染土壤,关键是寻找富集能力强的植物,研究其吸收和富集镉的机制,并在此基础上改良和培养新的镉富集植物。与草本植物相比,木本植物杨树具有生长迅速、根系发达、地上部分生物量大等特点。本研究以欧美杨107号（Populus× euramericana）为研究对象,采用土培法,设置7个胁迫,分别是:300 μg/kg Cd（CK）、1 mg/kg EDTA+300 μg/kg Cd、5 mg/kg EDTA+300 μg/kg Cd、1 mg/kg EGTA+300 μg/kg Cd、5 mg/kg EGTA+300 μg/kg Cd、1 mg/kg EDTA+1 mg/kg EGTA+300 μg/kg Cd、5 mg/kg EDTA+5 mg/kg EGTA+300μg/kg Cd,初步探讨外源添加不同螯合剂对镉胁迫下,杨树叶绿素荧光、叶绿素、类胡萝卜素含量及抗氧化物保护酶活性,杨树根、皮、叶生物量、抗氧化酶防御系统、超氧阴离子、丙二醛、脯氨酸和可溶性蛋白含量及杨树不同器官转运系数、耐性指数、富集系数、镉含量和矿质元素含量的影响,为螯合剂对镉污染土壤的植物修复提供一定的理论依据。主要得出以下结果:1.探索了螯合剂诱导镉胁迫对杨树叶片光合色素的影响:在1 d时,与单一 Cd胁迫相比较,螯合剂+Cd复合胁迫促进杨树叶绿素a、叶绿素总量和类胡萝卜素的含量增加,但1 mg/kg EGTA+Cd复合胁迫时降低了叶绿素b的含量;在30d时,EDTA+Cd和EDTA+EGTA+Cd复合胁迫时均促进了叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量的增加,且叶绿荧光的Fo、Fv和Fm值在复合胁迫下均有不同程度的增加,说明螯合剂促进了杨树叶片光合色素含量的增加。2.阐明了螯合剂诱导镉胁迫对杨树生物量积累的影响:在1 d时,与单一 Cd胁迫相比较,螯合剂+Cd复合胁迫促进杨树根系的生物量显著增加,EDTA+Cd复合胁迫时促进叶的生物量显著增加,然而,皮的生物量除1 mg/kg EDTA+Cd、5 mg/kg EDTA+Cd和5 mg/kg EGTA+Cd复合胁迫时增加外,其它胁迫均减小了。在30 d时,在1 mg/kg EDTA+Cd和5 mg/kg EDTA+Cd、5 mg/kg EGTA+Cd复合胁迫时促进根的生物量增加,在1mg/kg EDTA+Cd和5mg/kg EDTA+Cd、1 mg/kg EGTA+Cd和5mg/kg EGTA+Cd复合胁迫时促进叶和皮的增加。说明一定浓度的螯合剂EDTA和EGTA对杨树的生长具有一定的促进作用。3.探讨了螯合剂诱导镉胁迫对杨树抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响:与单一Cd胁迫相比较,在EDTA+Cd、EGTA+Cd及EDTA+EGTA+Cd复合胁迫时,其抗氧化酶（SOD、CAT、POD和APX）的活性均呈不同程度的增加。同时,杨树不同器官的脯氨酸和可溶性蛋白含量均有不同程度的增加,进而,导致MDA和O2·-含量的减少。说明适当浓度的螯合剂有效缓解镉对杨树的毒害。4.揭示了杨树对Cd具有较强的吸收、转运、富集能力和耐受规律:与单一 Cd胁迫相比较,EDTA+Cd、EGTA+Cd和EDTA+EGTA+Cd复合胁迫时促进杨树不同器官的镉含量积累,表明螯合剂可以促进杨树对镉的吸收转运。因此,EDTA+EGTA+Cd复合胁迫有较好的络合作用,对杨树修复Cd污染土壤有较好的促进作用。
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