中低浓度Pb胁迫下马铃薯品种的吸收响应规律及其影响因子

作者：董颖苹^*; 罗充; 曹贝尔

来源：分子植物育种, 2021, 19(20): 6891-6898.

DOI：10.13271/j.mpb.019.006891

• 铅
• 马铃薯
• 品种
• 吸收规律

由于环境与农作物互作的复杂性,环境饰变对低富集基因型的筛选构成了明显的干扰。为提高马铃薯的Pb低富集品种选择效率,本研究降维环境条件,利用具有高度一致性、可以精准控制环境金属浓度的组培体系,研究环境浓度为0～300 mg/L范围内的参试马铃薯Pb吸收规律;着重研究中、低浓度重金属Pb(0～50 mg/L),尤其是7, 18, 29,和40 mg/L环境条件下,‘英伦红’、‘费乌瑞他’、‘Z3’、‘Z5’和‘大西洋’5个马铃薯品种吸收Pb的浓度效应、时间效应、环境酸碱度效应,绘制不同条件下品种吸收的拟合曲线;测定与Pb同步吸收的其他金属、类金属含量,通过对其他元素吸收与Pb的关系,进行了相关性分析和关联路径分析。试验结果表明,0～300 mg/L的浓度跨度下,马铃薯吸收Pb的浓度与环境浓度总体呈线性相关Y=1.278 4x-15.871 (R2=0.996 8)。但中、低浓度下,响应总体是非线性的Y=0.149 5x2-4.149x+12.241(R2=0.633 0)。原因是中低浓度环境Pb的存在,通过调节马铃薯ASA-GSH库影响了Pb的吸收。5个品种在4个浓度梯度下,吸收量趋势呈向上开口的抛物线,规律是‘Z3’>‘Z5’>‘英伦红’>‘费乌瑞他’。而大西洋品种吸收浓度随环境浓度增加上下波动,在7和40 mg/L浓度下富集量较大多数品种低,浓度18和29 mg/L较大多数品种高。相关性分析和浓度实验都表明,品种对Pb的吸收响应具有明显的时间负向效应,可以观察到时间维度上,茎叶内Pb含量量增和量减并存;不同品种明显受环境酸碱度的影响,p H 8时Pb吸收量大于pH 5,pH 6,pH 7,且随环境浓度增加,差距也明显加大。相关性分析表明Pb的吸收受多种金属、类金属元素吸收量影响,但没有主导因子;路径分析表明Pb的吸收可能通过正向影响Mn元素的吸收量,进而负向影响Fe元素的吸收,从而影响马铃薯的代谢和生理。

• 单位
  贵州师范大学; 生命科学学院