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本研究采用素有“中国草”之称的中国特有的以纺织为主要用途的作物——苎麻作为实验选材,重金属镉(Cd)为目标污染物,研究外源钙(Ca)和亚精胺(Spd)对镉胁迫下苎麻幼苗生长、光合作用、抗氧化作用及Cd吸收转运的影响,探索外源物质对苎麻修复镉污染影响的作用机理。实验结果表明:5 mg/L Cd处理下,苎麻根茎叶中Cd浓度分别为309.67 mg/kg、117.08 mg/kg、87.72 mg/kg,这表明苎麻对Cd有一定程度的富集能力,可用于重金属Cd污染的植物修复。但Cd处理下苎麻生物量、可溶性蛋白、叶绿素含量等都显著降低,而脯氨酸、过氧化氢、丙二醛含量大幅增加,抗氧化物酶(SOD、CAT、POD、APX)活性及抗氧化物质(GSH、维生素E)水平等均发生变化,说明Cd胁迫通过影响植物生长发育、光合作用、生理代谢、氧化程度等对苎麻产生了毒害作用。外源Ca对苎麻重金属Cd吸收及转运的影响很大:所有浓度的Ca处理都增加了Cd从苎麻根部到地上部分的转运能力。特别是低浓度Ca(1 mmol/L)处理,其在提高Cd的转运系数(TF>1)的同时还大幅增加了苎麻茎和叶对重金属Cd的吸收,使得苎麻地上部分积累的重金属Cd浓度超过100 mg/kg DW。不同浓度外源Ca对Cd胁迫下植物生理指标的影响存在差异:中浓度Ca(5 mmol/L)处理增加了苎麻生物量、可溶性蛋白浓度、植物体内叶绿素含量,降低了重金属Cd的积累和脯氨酸水平,该浓度Ca处理通过调节上述生理指标起到了缓解Cd毒害的作用;而低浓度Ca(1 mmol/L)处理则通过增加重金属Cd的积累及脯氨酸水平,降低苎麻地上部分及地下部分生物量和可溶性蛋白质含量加剧了Cd的毒害作用;高浓度Ca(10 mmol/L)处理则通过降低可溶性蛋白的含量,表现出一定程度的毒害作用。Spd与Ca的联用效果因Ca浓度不同产生不同的结果:与1 mmol/L Ca+Cd处理相比,Spd可显著增加苎麻根茎叶的生物量。在植物抗氧化胁迫方面,Spd的添加可通过降低MDA及H2O2浓度,调节抗氧化物酶SOD、CAT、POD、AP X等的活性,提高抗氧化物质GSH、维生素E的水平等缓解由1 mmol/L Ca+Cd处理对苎麻造成的氧化胁迫作用。但5 mmol/L Ca+Cd处理下Spd的缓解作用则不明显。综上所述,Cd胁迫严重影响了苎麻的生长及生理代谢,5 mmol/L Ca处理可缓解Cd的毒害作用;外源1 mmol/L Ca处理可增加苎麻对Cd的吸收及转运但会加剧Cd的毒害作用;Spd与1 mmol/L Ca联用,则可在增加苎麻对重金属吸收及转运水平的基础上缓解Cd对植物产生的毒害作用。