稀土尾矿构树根系形态及代谢研究

作者：丁菲; 郭圣茂; 吴南生; 肖永华; 彭明生; 蒋礼

来源：江西农业大学学报, 2018, 40(06): 1185-1193.

DOI：10.13836/j.jjau.2018149

• 构树
• 稀土尾矿
• 根系形态
• 根系代谢

为揭示构树对稀土尾矿生境的适应机制,选取赣南稀土矿区为对象,对比分析开采后尾矿修复区和对照区(未开采地段)构树根系形态特征和根系代谢产物的异同。结果表明,与对照相比,根系长度、表面积和生物量均减少,但直径<1 mm的侧根根长和表面积所占比例提高;总比根长和比表面积呈增加趋势,其中直径<1 mm的根系增幅最大,比根长增加109.58%,比表面积增加81.91%。通过LC-MS分析检测到1 968种代谢产物发生显著变化,1 812种物质上调,156种下调表达。经聚类和OPLS—DA分析,发现46种代谢物对构树应对稀土尾矿环境压力起了实质性的贡献,其中色氨酸、酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸等氨基酸类物质,松三糖、核糖、麦芽糖、海藻糖、木二糖、葡萄糖、甘露糖等糖类物质具有重要渗透调节作用,而3-脱氢莽草酸酯、谷胱甘肽、泛酸、白藜芦醇、芝麻素、胡萝卜素等代谢物显著上调,为重要的抗氧化物质,基于OPLS-DA模型筛选的VIP值最大的差异代谢物葫芦巴碱可能一方面作为渗透调节物质保护着细胞膜,另一方面调控着根系的生长。可见,构树能够通过根系形态上的调整和根系代谢的响应适应稀土尾矿土壤环境。

• 单位
  宁都县林业局; 江西农业大学