探秘巴西镍超积累植物:金属积累与叶片分布的奥秘

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Plant and Soil 3.9

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  热带地区已知镍(Ni)超积累植物种类有限,阻碍了镍农业开采发展。研究人员针对巴西 3 种超积累植物(Pfaffia sarcophylla、Justicia lanstyakii、Lippia lupulina),测定其叶片金属浓度及分布。结果显示不同植物叶片 Ni 浓度各异,多种金属有特定分布模式,对农业开采有参考意义。

  

背景与目的


在包括巴西在内的热带地区,已知的超积累植物物种数量有限,这对镍(Ni)农业开采的发展造成了阻碍。此外,尽管金属在这些物种中的积累和分布机制在识别具有经济潜力的物种方面起着关键作用,但人们对其了解仍然不足。本研究对生长在世界上最大的镁铁质 - 超镁铁质杂岩体之一中的三种巴西超积累植物(肉质刺蒺藜(Pfaffia sarcophylla)、兰氏爵床(Justicia lanstyakii)和羽叶假荆芥(Lippia lupulina))的金属积累潜力和叶片空间分布进行了评估。

方法


利用便携式 X 射线荧光光谱仪(pXRF)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定叶片中镍及其他金属的浓度。采用基于同步辐射的 X 射线微荧光技术(SR-μXRF)绘制完整叶片上金属的空间分布图。

结果


结果显示,肉质刺蒺藜叶片中的镍浓度在 320 至 1950 mg/kg-1之间,羽叶假荆芥在 1640 至 6810 mg/kg-1之间,兰氏爵床在 1990 至 4900 mg/kg-1之间。镍、锰(Mn)和钴(Co)呈现出相似的分布模式,在所有物种中主要集中在叶片边缘和叶脉处,而钙(Ca)、钾(K)和镁(Mg)的共定位表明存在适应的调节机制。

结论


尽管这些植物表现出镍超积累特性,但研究结果表明其在农业开采方面的商业潜力有限。建议进一步研究遗传变异性和养分同化作用,尤其是对肉质刺蒺藜,以阐明镍积累和种内变异性的潜在机制。

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