蓖麻双基因型对铅污染土壤的修复潜能及多维度研究:从生理响应到种子品质剖析

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Acta Physiologiae Plantarum 2.4

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  人为活动致使土壤铅污染严重,为探寻修复之法,研究人员开展了对两种蓖麻基因型(NIAB-2020 和 DS-30)在铅污染土壤修复能力的研究。结果显示,蓖麻虽生长受抑制,但能积累铅且降低其浓度,这为铅污染土壤修复提供了新途径。

  人为活动,比如采矿、冶炼以及电池和涂料的使用,会向土壤中排放重金属,尤其是铅(Pb)。蓖麻(Ricinus communis L.)作为一种非食用油料作物,在重金属污染土壤的植物修复(phytoremediation)方面展现出显著的能力。而且,蓖麻的环境可持续属性和经济效益也引起了研究人员的关注。
因此,本研究在温室条件下进行盆栽实验,评估了两种蓖麻基因型(NIAB-2020 和 DS-30)在铅污染土壤(400 和 800 mg/kg)中直至生理成熟阶段的植物修复能力。结果表明,在铅胁迫下,植物的农艺性状,包括株高、生物量、根长、叶片数量和叶面积均有所下降。生理参数,如相对含水量、气孔导度、蒸腾速率和光合活性也降低,而电解质渗漏增加。两种蓖麻基因型中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等抗氧化剂的总活性下降,然而,过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性增加。此外,在铅胁迫下,渗透调节物质的含量,如总可溶性蛋白(TSP)和总游离氨基酸(TFA)减少,而总可溶性糖(TSS)和总酚含量(TPC)增加。根和地上部分对金属的吸收反应显示出蓖麻积累铅的显著能力,证明了蓖麻在降低土壤铅浓度方面的有效性。对种子进行的近似分析表明,在 400 和 800 mg/kg 铅污染土壤中生长的蓖麻种子质量略有下降,但未检测到铅浓度。

综上所述,这项研究强调了蓖麻作为修复铅污染土壤可行之选的能力。

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