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针对洞庭湖湿地土壤中重金属镉(Cd)污染严重的现状,本研究以湖区优势植物蒌蒿(Artemisia selengensis Turz.)为材料,通过土壤盆栽试验,研究了不同浓度Cd处理下,蒌蒿对Cd的胁迫响应、Cd在蒌蒿体内的亚细胞分布及化学形态,并通过对植株体内Cd含量及其他相关指标的分析,进而评价其富集特征和污染修复效果,旨在探明Cd对植物的毒害机理,并为蒌蒿对Cd的富集机理提供理论研究基础,以期为洞庭湖湿地土壤Cd污染的修复治理提供一定的参考依据。本研究的主要结论如下:(1)低浓度Cd (5-15mg/kg)促进蒌蒿生长,高浓度Cd (>90mg/kg)抑制蒌蒿生长。蒌蒿根、茎、叶三种营养器官中Cd的分布存在显著差异,根的富集浓度最高,叶的富集浓度相对较低;叶的生物量远小于茎和根,因此其对Cd的实际富集量较小;蒌蒿根、茎、叶中Cd的富集量均随着Cd处理浓度的增加呈现上升的趋势,根部的分配率显著大于茎和叶,蒌蒿的主要提取修复器官和固定修复器官是茎和根。(2)低Cd (5-15mg/kg)胁迫范围内,蒌蒿体内的可溶性蛋白含量上升,说明在蒌蒿体内可能存在着有解毒机制的特定蛋白,这是蒌蒿抵抗Cd毒害的-种解毒机制。无论在幼苗期还是成熟期,POD、SOD这2种酶活性在蒌蒿根部的上升幅度明显大于叶部,这说明蒌蒿根部受到Cd的伤害程度大于叶部。随着Cd胁迫浓度的增加,蒌蒿体内MDA的含量均高于对照,可见Cd对蒌蒿膜系统具一定的损伤作用。蒌蒿叶片中叶绿素a的含量和叶绿素a/b的值都呈降低趋势,低浓度Cd胁迫初期(5-15mg/kg),促进了植株叶片生长,随着处理浓度的增加,蒌蒿叶片中叶绿素含量减少,40mg/kg条件下开始出现叶量减少、叶缘枯黄的现象,至110mg/kg浓度胁迫时,叶绿素含量降至最低,叶片乃至植株基本枯萎。(3)Cd在蒌蒿根、叶中的亚细胞分布状况表明,蒌蒿细胞内Cd主要分布在细胞壁组分中,约占总量的45%-61%,可溶性组分次之,约占总量的25%-40%,其他的细胞器(如叶绿体、线粒体)内含量较少,细胞壁固定和液泡隔离是蒌蒿耐受高浓度Cd胁迫的主要解毒机制,根细胞中以液泡区隔化作用为主,叶细胞中以细胞壁沉淀作用为主。在蒌蒿体内,各提取态Cd分配的比例不同,在根中Cd主要以水提取态(FW)为主,其次为氯化钠提取态(FNaCI)和醋酸提取态(FHAC),说明在根部Cd大多以有机酸盐、果胶酸盐和重金属磷酸盐的形式存在,且各个化学形态的趋势都表现为:根>茎>叶,这与可能Cd在萎蒿根中有较高的富集有关。