摘要

为了探究镉(Cd)胁迫对木本植物生长发育和生理特性的影响,以一年生盆栽银中杨(Populus alba×P. berolinensis)为研究对象,在土壤基质中添加4种含量的Cd(0、0.5、1.5或2.5mg·kg-1土壤),分析Cd处理下银中杨的生长状况,以及叶片的必需金属营养元素、氧化损伤、抗氧化酶和非酶类抗氧化剂的含量或活性。在Cd各含量处理下,银中杨苗木的生长量和生物量均受到显著抑制,表现为苗高、根长和地径,以及叶、茎、根鲜重和干重均显著低于对照(P <0.05)。Cd处理显著提高银中杨叶片对Cd的富集含量,并显著扰乱银中杨叶片金属营养元素K、Ca、Cu、Zn、Mn和Mg的代谢平衡(P <0.05)。在Cd处理后的第30、40或50天,银中杨幼苗叶片中的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性和丙二醛含量均显著升高(P <0.05),且各指标值在3个采样日期均与Cd含量呈正相关性。此外,Cd各处理组次生代谢产物(黄酮类和木质素)的含量,以及参与次生代谢的2种关键酶(苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶)的活性均显著增加(P <0.05)。Cd胁迫通过氧化损伤导致银中杨幼苗生长迟缓和营养元素代谢紊乱;银中杨的抗氧化防御系统被激活,在一定程度上缓解了Cd暴露对其造成的毒性效应。

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