C4植物甜高粱和玉米幼苗对Zn胁迫的响应差异--专业文档--专业文档

《C4植物甜高粱和玉米幼苗对Zn胁迫的响应差异--专业文档--专业文档》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、C4植物甜高粱和玉米幼苗对Zn胁迫的响应差异贺玉姣，刘兴华，蔡庆生*南京农业大学生命科学学院，江苏南京210095摘要：实验采用营养液培养法，设置2,50,100,500和1000pmol-L?浓度ZnSO4处理，比较C4植物甜高粱(Sorghumbicolor(L.)Moench.)和玉米(Z“mays.L)幼苗对Zn胁迫的响应差界。结果表明，甜髙粱对重金属Zn胁迫的敏感性强于玉米，随着Zn处理浓度加大，前者幼苗苗高、根长、单株干物质量、叶绿素含量和根系活力的下降幅度及丙二醛含量的上升幅度皆大于后者，玉米对Zn胁迫的耐受性强于甜高粱。在处理浓度达到500gmo

2、l-L-'之前，甜高粱和玉米体内吸收的Zn随处理浓度加大显苦递增，达500pmolL-'Z/g,玉米根系积累的Zn不再明显增加。在处理浓度达到和高于100pmolL时，甜高粱由根系向地上部转运的Zn显著高于玉米。甜高粱和玉米对Zn胁迫的敏感性差异可能缘于它们的吸收和转运差杲。关键词：甜髙粱：玉米：叶绿索：根系活力：丙二醛中图分类号:X171.5文献标识码:A文章编号：1672-2175(2008)05-1839-04由于人类的活动如矿山开采、工农业生产中化学产品的使用，大量的垂金属进入土壤中，其污染越來越严重⑴。Zn作为一种必需元素参与到植物的生长代谢过程中，但

3、当其浓度超过一定范围后不仅会对植物产生毒害作川，进入食物链还将对人的健康造成伤害⑵。因此，在重金属污染土壤上不适宜种植粮食、饲料、果蔬等进入食物链的作物。另一方面，面临国际范围内的石油、煤炭等化石燃料资源的紧缺，开发能源植物资源己成为热门课题⑶。在人口众多、农用耕地极为珍贵的中国，不口J能利川农川地來生产生物能源⑷。利川重金属废弃地开发能源植物，应该是一条解决能源植物与人争粮、与粮争地矛盾的冇效途径⑸，冃前已有一些关于如芒草、芦竹等能源植物对重金属耐受性的研究报道®%长期以來，多以重金属超积累植物为研究对彖，认识植物吸收重金属和修复垂金属污染土壤的特性和规律。已

4、发现的绝大多数璽金属超积累植物皆具冇个体小、生物量低的特征，实际生产中难以利用⑹。而具冇开发町再生能源——燃料乙醇价值的玉米(Zeamays.L)和甜高粱(Sorghumbicolor(L.)Moench.)等C4植物，它们皆具冇生长迅速、生物量大、含糖量高等特点，很显然，这些植物不具备超积累植物抵御重金属胁迫的能力。木实验在植物对垂金属反应最为敏感的苗期进行叫旨在比较甜高粱和玉米对Zn胁迫的耐受性，明确甜高粱和玉米对Zn胁迫的耐受范围，分析其耐受差界及其原因，探讨在Zn污染土壤I二开发这类高生物量能源植物的町能性，为后续的开发提供基础。1材料与方法以高生物量

5、的“渝单八号”玉米和“早熟一号”甜高粱为供试材料。挑选籽粒饱满的种了，28°C避光催芽后砂培，挑选长势良好生长一致的2叶1心期幼苗移栽至装冇Hoagland营养液的盆钵中(pH为5.5),设置2、50、100、500和1000ymolZnl?浓度的ZnSO4处理，3次垂复，每重复10株，每2d更换一次营养液，12d后取样测定株高、根长、单株干物质量、根系活力、叶绿素和丙二醛®⑼含量及植物体内重金属含量。用HNO3-HC1O4分别消化植株地上和根系干样后，TAS-986火焰原了吸收分光光度计分别测定各样品重金属含®［，，1o川SPSS软件进行ANOVA和差异显著性

6、分析。重金属的积累情况川积累系数來表示说】，积累系数(bioaccumulationcoefficient,8(?)=植物体中的重金属含量/营养液中的重金属含量。2结果与分析2.1不同浓度Zn对玉米和甜高粱幼苗生长的影响随着Zn处理浓度加大，甜高粱和玉米幼苗株高、根长和单株干物质量皆呈下降趋势(图1)。其中，甜高粱生长受阻程度较玉米更为明显，经100pmolZnL1处理，甜高粱苗高、根长和单株干物质量下降达显著水平(P<0.05)，而玉米在经500pmolZmL“处理后其苗高、根长和干物质量才显著下降。丿IJ指数曲线模型Y=ae%,b为常数)分别拟合不同Zn处理

7、下的幼苗生长动态，计算得到过量Zn対甜高粱和玉米幼苗的半效应浓度(EC50,使株高、根长和十物质量降低至对照50%的垂金属浓度)，玉米的半效应浓度明显高于甜高粱，幼苗生长结果表明，玉米对Zn胁迫的耐受性强于甜高粱。25()1(X)5001000Zn浓度/(pmol・L“)□甜高粱□玉米8、璃蹊畀H-Zn浓度/(pmolLd)□甜高粱□玉米图3Zn胁迫下甜高粱和玉米幼苗根系活力变化Fig.3Eftectofzinconrootactivityofsweetsorghumandcorn图1Zn胁迫下甜高粱和玉米幼苗株高、根长和干物质量的变化Fig.1Effectof

8、zinconshoota