不同植物对镉土壤污染的修复作用及分子机制

作者：吕小娜^*; 昝亚玲; 原红娟

来源：分子植物育种, 2023, 1-13.

• 黑麦草
• 皱叶狗尾草
• 一串红
• 镉土壤污染
• 修复
• FC1基因

本研究旨在考察黑麦草(Lolium perenne L.)、皱叶狗尾草(Setaria plicata var. plicata)和一串红(Salvia splendens)对镉土壤污染的修复作用及分子机制。本研究应用100 mg/L的镉离子溶液处理三种植物种子，然后用浓度为100 mg/kg的Cd污染土壤培养植物45 d。分别检测植物植物和土壤中的镉离子含量。检测植物根、茎、叶中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量以及FC1基因表达量。结果显示，Cd处理后，黑麦草的发芽率(60%)高于皱叶狗尾草(50%)和一串红(50%)。应用Cd污染土壤培养45 d后，与正常土壤培养的植物相比，黑麦草的根干重均显著降低，但茎和叶干重无明显变化；皱叶狗尾草的根、茎、叶干重无明显变化；一串红的根干重显著降低，但茎和叶干重无明显变化；黑麦草的根和叶中Cd含量均显著升高，但茎中Cd含量无明显变化；皱叶狗尾草和一串红的根、茎、叶中Cd含量均显著升高。黑麦草(65.43%)和皱叶狗尾草(67.74%)对土壤中Cd的去除率明显高于一串红(53.64%) (P<0.05)；黑麦草的根、茎、叶中MDA含量均显著升高(P<0.05)；皱叶狗尾草的茎中MDA含量显著升高(P<0.05)，而的根和叶中MDA含量无明显变化(P>0.05)；一串红的根、茎、叶中MDA含量无明显变化(P>0.05)。然而，三种植物的根、茎、叶中SOD活性均显著升高(P<0.05)；三种植物的根、茎、叶中FC1 mRNA相对表达量均显著升高(P<0.05)。本研究表明黑麦草和皱叶狗尾草对土壤中Cd的去除率明显高于一串红。在Cd污染的土壤中，三种植物的FC1基因被上调，从而增强了植株对Cd的耐受性。

• 出版日期2023
• 单位运城学院