不同向日葵品种（Helianthus annuus L.）对锶的植物修复作用：基于积累特性和亚细胞分布的见解

《International Journal of Phytoremediation》：Phytoremediation of strontium by different sunflower cultivars (Helianthus annuus L.): insights from accumulation traits and subcellular distribution

本研究筛选了9种向日葵品种，发现“TK-39”对锶-90富集能力最强（264.13 mg·pot?1），生物量无显著损失，锶主要积累于叶部（4108.61 mg·kg?1 DW），其机制与细胞壁结合及果胶/蛋白质复合有关，为放射性锶污染土壤修复提供新策略。

　　

摘要

放射性⁹⁰Sr由于其较长的半衰期和在食物链中的高迁移性，对生态系统和人类健康构成威胁。植物修复是一种有前景的替代传统修复方法的研究方向。本研究旨在筛选具有较高锶（Sr）积累能力的向日葵（Helianthus annuus L.）品种，并阐明其背后的机制。九个品种在受锶污染的土壤（浓度为1000 mg·kg^?1）中生长，通过出苗率、生物量、单株锶积累量、生物富集因子（BCF）和转移因子（TF）进行评估。不同品种间的锶积累量存在显著差异（50.03–264.13 mg·pot^?1）。其中，“TK-39”品种的锶积累量最高（264.13 mg·pot^?1），生物富集因子和转移因子也较高（分别为0.173和7.98），且生物量损失不明显。组织分析显示，锶主要积累在叶片中（4108.61 mg·kg^?1干重），其次是茎秆，而种子壳和种子中的锶含量最低（分别为27.07 mg·kg^?1干重和7.90 mg·kg^?1干重）。在细胞水平上，锶主要分布在细胞壁中（根：60%，茎：53%，叶：73%）。从化学角度来看，锶以果胶/蛋白质复合物的形式存在（根：63%，茎：51%，叶：44%）。研究表明，“TK-39”品种在锶的植物修复方面具有较大潜力，为向日葵在放射性锶污染土壤修复中的应用提供了理论依据。