不同镉累积特性棉花品种镉亚细胞分布特征

作者:易鹏辉; 汪培文; 刘爱玉; 周仲华; 汪春香; 陈小虎; 屠小菊*
来源:分子植物育种, 2023, 1-10.

摘要

在亚细胞水平探明不同基因型棉花品种对镉(Cd)吸收差异机理,解析棉花对重金属毒害的解毒机制,为Cd污染土壤棉花生产提供理论支撑。采用水培试验,以前期筛选得到的镉低积累品种‘单16’及镉高积累品种‘11-20’为材料,设置150、300 μmol/L两个Cd浓度梯度,分别处理2、4、6、8、10、12 d,分析棉花根、茎、叶中Cd亚细胞分布差异。随着Cd处理时间及处理浓度的增加,两种材料棉苗根、茎、叶中各个亚细胞组分中Cd含量逐渐增加,且均表现出可溶性组分>细胞壁>细胞器的特征,Cd绝大多数富集在可溶性组分,细胞器富集很少;同一处理条件下,不同材料根、茎、叶各亚细胞组分Cd含量均表现出根>茎>叶的特征,说明棉花根富集镉的能力最强,叶最弱;同一处理条件下,镉高积累品种‘11-20’各亚细胞组分中Cd含量均大于低积累品种‘单16’;随着处理浓度的增加,两种材料根、茎中细胞壁Cd含量占比均增加,绝大多数处理条件下,镉高积累品种细胞壁Cd含量占比大于低积累品种,说明镉高积累品种细胞壁的吸Cd能力更强。不同镉积累能力棉苗各亚细胞Cd积累能力均与Cd处理浓度及时间成正比,棉苗亚细胞吸Cd能力大小与棉花基因型密切相关,‘11-20’根、茎中细胞壁吸Cd能力更强,是其高富集Cd的原因之一。