镉胁迫对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响

摘要

【目的】研究重金属镉(Cd)对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响,探讨无性系对Cd胁迫的响应机制,为治理日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,分别测定其生长量、不同器官生物量及Cd^(2+)含量,评价不同无性系抗Cd胁迫的能力。【结果】随着Cd^(2+)质量浓度增加,胁迫后苗高与地径均呈下降趋势,各无性系苗高性状较地径对Cd胁迫更为敏感;胁迫后叶片数量整体呈下降趋势。通过对不同无性系叶片生物量均值分析发现,无性系I-107、L-35、中菏1号排在前3位,除15 mg/L Cd^(2+)质量浓度外,在其他质量浓度胁迫下差异均达显著水平。随着Cd^(2+)质量浓度增加,不同无性系茎生物量与根生物量变化趋势一致,整体先降低,后升高再降低。对不同质量浓度Cd^(2+)胁迫下茎与根生物量的均值进行分析,发现无性系I-107、鲁林9号、L-35的茎生物量排在前3位,I-107、鲁林16号、L-35的根生物量排在前3位。各无性系茎中Cd^(2+)含量随Cd^(2+)质量浓度的增加均有不同程度升高,其中无性系I-107较对照增长率最大,其次为鲁林9号。在最高质量浓度胁迫下,鲁林9号的茎中Cd^(2+)含量较其他无性系差异达显著水平。不同无性系叶片和根中Cd^(2+)含量随质量浓度增加均有不同程度升高,在最高质量浓度胁迫下,无性系I-107、中菏1号、鲁林9号中叶片Cd^(2+)含量较对照增长率排在前3位。无性系中菏1号、I-107、L-35中根Cd^(2+)含量较对照增长率排在前3位。总生物量呈先升高再降低的趋势,总Cd^(2+)含量呈先升高再降低再升高的趋势。【结论】利用主成分分析对5个无性系生长量、生物量及Cd^(2+)含量进行综合评价,发现无性系I-107、鲁林9号和L-35的抗重金属Cd能力较强,可为重金属Cd污染土壤的治理与修复提供试验材料。