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土壤重金属污染已成为中国乃至全世界所面临的环境问题之一。土壤镉(Cd)、锌(Zn)污染不仅会严重威胁农业安全生产,而且会通过食物链的富集对人体健康造成潜在危害。植物修复是一种低成本的绿色修复技术,但大多数超富集植物生长周期长、生物量低、生长缓慢等,使得其难以大面积的种植。我国芥菜品种资源丰富,生物量大、生长期短、适应性强,而且超富集植物印度芥菜是芥菜的近缘植物,是Cd、Zn污染土壤潜在的修复材料之一。本研究以国内市场上常见的21个芥菜品种为材料,采集不同程度污染的污染区土壤,通过盆栽试验,探讨不同品种芥菜对土壤中Cd、Zn胁迫的敏感性分布规律,筛选出耐性强、吸收高的品种,并了解其抗氧化特征Cd、Zn累积特征以及植物根际/非根际土壤中Cd、Zn的形态变化。主要研究结果如下:(1)低浓度Cd(≤1.23 mg·kg-1)对17种芥菜生长产生一定的刺激效应,其生物量增长了2.0%30.5%,而过量的Cd(≥6.90 mg·kg-1)则会产生明显的胁迫作用。而低浓度Zn(≤562.2 mg·kg-1)对所有芥菜生长均产生促进作用,其生物量增长了3.6%78.1%,当Zn超过1314.8 mg·kg-1时,产生明显的胁迫作用。(2)21个芥菜品种Cd、Zn敏感性分布频次存在显著差异,其中以特选九头鸟大叶芥菜JTN敏感性最强,而包心芥菜BJ则表现出最高耐性。(3)在高浓度Cd、Zn污染的土壤中,测定了21个芥菜品种株高、根长、地上部分鲜重及干重、根部鲜重及干重、SPAD、MDA、SOD、POD、CAT 11个指标。应用主成分分析法和隶属函数分析法建立芥菜品种耐重金属综合评价体系;应用系统聚类分析法将其划分为高耐性、耐性、低耐性及敏感性4个等级,其中高耐性品种1份,耐性品种3份、低耐性品种11份和敏感性品种6份。(4)通过对包心芥菜BJ、小花樱芥菜HJ、新西兰凤尾芥菜002 FJ-002、抗热四季OK客家甜芥KTJ、紫金保健菜ZX、特选九头鸟大叶芥菜JTN 6种耐性不同且具有代表性的芥菜体内丙二醛(MDA)和抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)分析,Cd、Zn对芥菜品种的毒害作用随着其浓度的增加而加剧,高耐性品种BJ体内的MDA含量明显低于其他5种芥菜,而且其体内的抗氧化酶活性较高,说明高耐性品种抗氧化酶的协同作用较强,从而降低膜脂过氧化造成的损伤,维持较高的代谢活性,缓解高浓度Cd、Zn胁迫毒害。(5)在不同Cd、Zn水平下,6种代表性芥菜品种根际土壤pH均小于非根际土壤,其中高耐性品种BJ根际土壤pH下降最显著,6种芥菜根际及非根际土壤Cd形态含量大小为:残渣态>可氧化态>可还原态>交换态。Zn形态含量则表现为残渣态>可还原态>可氧化态>交换态。在低浓度重金属胁迫下,6种芥菜均有活化Cd、Zn的能力,其表现为有效态及交换态的Cd、Zn含量增加;但在高浓度重金属胁迫下,仅BJ、HJ表现出一定的活化能力。(6)芥菜品种根部和地上部Cd、Zn含量与土壤中Cd、Zn污染浓度呈显著正相关关系,高耐性品种BJ富集系数大于1,Cd、Zn地上部分积累量最大分别可达468.1μg·pot-1、49061μg·pot-1,说明BJ在修复Cd、Zn污染土壤中具有一定的应用潜力。