豌豆对U和Cd复合胁迫反应及其积累特征-论文.pdf

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1、第31卷第1期辐射研究与辐射工艺学报Vo1．31，No．12013年2月J．Radiat．Res．Radiat．Process．February2013豌豆对U和Cd复合胁迫反应及其积累特征张艳王丹，李黎(西南科技大学生命科学与工程学院绵阳621010)(核废物与环境安全国防重点学科实验室绵阳621010)摘要通过水培试验研究了不同浓度u和Cd复合胁迫下对豌豆根系活力、叶绿素和超氧化物歧化酶的影响，及植株对两种元素的积累特征。结果表明：经低浓度(20mg／kg)U和Cd处理，豌豆的根系活力高于对照，相对其它浓度能促进根系生长。豌豆叶绿素含量随浓度增

2、加均呈现先升后降的趋势，而SOD活性呈现先降后升的趋势。水介质中，u和Cd复合胁迫对豌豆生物量影响不大。随着处理浓度增加，豌豆体内u和Cd含量增加，并且根系中含量>地上部植物中含量。豌豆对U、Cd的富集系数和转运系数均<1，豌豆对u的耐受性明显强于Cd。关键词豌豆，铀，镉，生长反应，积累特征中图分类号X591土壤是植物赖以生长的基础，与空气、水一起以及在此胁迫下的生理生化反应，为植物修复提供构成地球上一切生物维持生命所必需的三大基本环一定的科学依据。境要素，也是环境转移放射性核素与重金属污染物质的重要介质之一。因此，研究土壤复合污染对保1实验材料与

3、方法护环境和人体健康具有重要意义。最为常见的放射1．1试验材料性污染物包括放射性核素u、。K、Ra、。Po、I、。Sr、sr、Cs等¨。核工业的迅速发展和供试植物为豌豆，购于绵阳种子公司。核能的大规模开发应用，导致了铀矿的大量使用，U的施加形式为UO2(NO3)2"6H2O(分析纯，中铀矿的开采和冶炼是造成铀污染环境最主要的原国医药公司北京化学试剂采购供应站)，Cd的施加因，在此过程中会产生大量的尾矿和废料，造成对形式为Cd(NO3)2"4H2O(分析纯，成都市科龙化工水体和地表的污染L2J。镉是一种有毒重金属，微量试剂厂)。存在于土壤、水体以及大

4、气中，地壳中镉的平均含1．2试验方法量为0．15-0．20mg／kg，空气中为0．002-0．050gg／mjl引。随着工农业领域中对Cd的需求量加大，受污染环1．2．1植物培养试验采用水培方式，地点为四川境中的Cd含量也逐年上升。已经发现400余种能绵阳西南科技大学生命科学实验楼。将豌豆种子分超积累有毒金属的植物，分布于45个植物科属L4J，别播于装有珍珠岩的土壤中，待幼苗长至5-6片大多属于十字花科植物。Dushenkov发现向日叶子时，移至装有Hoagland营养液的2L塑料桶葵对铀污染土壤具有潜在的修复能力；Chang等I6J中，桶面盖上有

5、孔泡沫板，每孔1株，每桶10株，研究发现印度芥菜对铀污染土壤具有良好的修复效3d更换1次营养液，培养1个月。果。已有的报道中Cd的超富集植物有宝山堇菜、1．2．2试验设计培养1个月后，用印度芥菜和龙葵等。豌豆为一年生或两年生草本植UO2(NO3)2·6H20和Cd(NO3)2．4H20复合胁迫分别处物，在食用和药用方面均有一定的价值。目前，国理豌豆幼苗，进行吸收试验，具体方法为：Hoagland内外关于核素与重金属复合污染的吸收研究鲜见报营养液为基础，分别加入UO2(NO3)2"6H2O和道，本试验以豌豆为供试植物，通过水培试验模拟Cd(NO3)2

6、"4H20复合处理液(见表1)，把培养豌豆土壤污染，研究豌豆对U、Cd的吸收和富集特征，幼苗的营养液更换为UO2(NO3)2"6H2O和第一作者：张艳，女，1987年2月出生，2010年7月毕业于湖北工业大学，现为西南科技大学2010级硕士研究生，研究方向为资源植物学通讯作者：王丹收稿日期：初稿2012-09．03，修回2012．09．25辐射研究与辐射工艺学报2013，31：010401(5)Cd(NO3)2"4H20处理液，每处理l0株，3次重复。行根系活力、叶绿素含量和超氧化物歧化酶活性的处理7d后，把处理材料一部分用于测定豌豆U、测定。Cd

7、的积累含量；另一部分分别取植物的第二片叶进Table1ConcentrationofUandCdNote：CKisthecontro1．Eachtreatmentconsistedofthreereplications．mg／kgrepresentstheweightofelementsperkilogramnutrientsolution．1．3测定方法Microsoft)、DPS3．1软件(中国)进行，所有检测数据重复3次。1．3．1U、Cd含量的测定取出的豌豆幼苗用去离子水洗净后，将根和地上部分开，105℃杀青30min2结果与分析后，在75

8、。C下于烘箱中烘至恒重，分别称其干重，研磨，再用微波消解仪进行硝化，最后对植物地上2．1U、Cd在豌豆体内的吸收特性部和根