林业科学

作者：舒婉钦1,3,陈光才1,曹基武3,王树凤1,2,*

单位：1. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所　杭州 3114002. 中国林业科学研究院林木遗传育种国家重点实验室　北京 1000913. 中南林业科技大学林学院　长沙 410004

关键词：镉胁迫,杞柳,离子组,矿质元素,镉转运

基金：国家自然科学基金项目（31770653）

目的: 探究杞柳4个栽培品种在重金属镉（Cd）胁迫下的离子组响应特征，为选育高Cd富集型杞柳、提高杞柳对重金属污染土壤的修复效率提供理论依据。方法: 采用水培试验，分析杞柳4个品种‘大红头’、‘大青皮’、‘黄皮柳’、‘庄坞柳’在0、10、50 μmol·L?1的Cd（NO3）2处理下根、插条、新枝和叶组织Cd、大量元素（N、P、K、Ca、Mg）、微量元素（Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Se）含量变化，结合主成分分析、相关性分析以及偏最小二乘回归分析，明确Cd胁迫下杞柳不同组织离子组变异的元素贡献以及影响杞柳Cd积累和转运的主要元素。结果: 1） 大量元素特别是N的变异系数明显小于其他元素，叶片Cd变异系数明显高于其他组织；Mn、Zn和Fe等二价阳离子在Cd胁迫下的变异系数均较高。2） 杞柳离子组总变异的78.3%由组织类型的差异导致，其中Zn、Fe、Cu、Mn和Mo是杞柳离子组变异的重要组成部分。 3） Cd胁迫对不同组织离子组干扰程度为：根>叶>新枝>插条。4） 相关性分析发现，叶片Cd含量与Fe和Mg呈显著正相关；新枝和插条Cd含量与N和Se呈显著正相关；根部Cd含量与Ca、Cu和Se呈显著正相关。聚类分析和偏最小二乘回归确定N、P、Ca、K、Mn、Fe、Mg和Mo等元素在杞柳转运Cd的过程中起重要作用。结论: Cd胁迫导致的杞柳离子组变异，主要来源于组织类型的差异；同一组织中，离子组的变异主要来源于Cd胁迫，不同组织中引起离子组变异的主要元素各不相同。Cd在杞柳体内的转运受离子组变异影响，其中的大量元素N、P、K、Ca、Mg，微量元素Mn、Fe和Mo在杞柳转运Cd的过程中起重要作用。

来源：2023年第6期

《林业科学》期刊编辑部

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