全 文 ：植 物 学 报
月t B ca ot an ica s in ica20 0 3
,
45 (8 )
: 925 一 92 8
h t tP功俪刀 w e h in e s eP lant s e ie n e e .C 0 111
S u b c e l l u l a r D i s itr b
u it o n o f C a dm i u m i n M i n i n g E e o yt P e 占甘d扮m
N l iT an
一
H u a
,
W E I 、 b u 一 Z h a n g *
a邵汾id
(OC ll eg
e
of nE
v ior
n m e n t a l a n d R es o u r c e s
,
hZ ej i
a n g nU i
v e
rs i尔 H a n g z h o u 3 1 0 0 2 9 , C h in a )
A b s t ar c t : T h e m in in g e e o t y P e eS du
n , a Zh℃ id, Ha n e e e o u ld t o le r a t e a n d g r o w n o r m a lly in a n u t r it iv e
s o lu t io n e o n at in in g e a d m iu m (c d ) a s h ihg a s 4 0 0林m o . / L . Un d e r s u e h a h ihg c d e o n e e n t r a t i o n , 比 e s u b e e卜
lu la r a e e u m u lat io n of C d i n r o比 tS e m a n d Ie a f o f t h js P la n t aw s of u n d t o b e t h e h igh e s t in t h e e e ll aw ll , le s s
in t h e s o lu b le f r a e t io n a n d Io w e s t in t h e e e ll o r g a n s
.
T h e m o d e o f s u b e e llu la r d is t r ib u t io n o f C d i n t h e
m in i n g e e o t y p e .s a 肠吧 id w a s s im ila r t o o t h e r h y P e r a e e u m u la t o r s o f h e a叮 m e t a ls , in w h ie h C d w a s
d is t r ib u te d m o r e in t h e a e r ia l P a rt of P l
a n t
.
T h e r e s u lt s s u g e s t t h a t t h e m in in g e e o ty P e S a 劝乍idI’ 15 a n e w
s p e e ie s o f C d hv Pe ra e e u m u lat o r
.
K e y w o r d s : e a dm iu m (C d) ; eS 动 ,n , 口肠乍 id/ 二s u b e e llu ja r dis t r ib u t jo n
M an an d t h e b i o s Ph e r e a er e u r e n t l y un d
e r an i n e er a s
-
i n g t h r e a t o f h e a v y m e t a l P o l lu t i o n
.
C a d l n l u m (C d )
,
i n
P a rt i e u lar
,
15 e x tr e m e ly t o x i c t o hum
a n a s w e l l a s P l a n t s
(P r a sad
,
19 9 5 )
.
B ut n o t a l l P lant
s ar e a e e e P t ab le t o h e a v y
m e at l s
.
5 0 af r
, a b o ut 4 0 0 s P e e ie s
,
hw i
e h aer i
n s e n s i t iv e to
h e a v y m e t a l s
,
h va e b e e n fo u n d t o b e w id e ly id s itr b ut e d in
4 5 fa m il i e s
.
S o m e P lan t s e an h yP
e ar c e u m u l at e wt
o o r ve e n
e le m e in s s im u lat n e o u s ly (B ak
e r e r a l
. ,
199 4)
.
F or ex a m Pl e
,
hT la sP i ca 。 距 )夕“ 瓜 , h a d ben P r o v e d a s a h yP e ar e eum u -
lat o r o f C d an d Z i n c (Z n) 归 ak e r e t a L, 19 94 : B or wn e t a .l ,
19 9 5 ; M e G r a th e t a 去, 19 9 7 ) . hT e m in in g e c o t y P e se du m
a 价e d ii i s a n e w h yP e ar e eum l
at i n g P lan t o f z n an d l e ad
(P b) (aY
n g e t a .l
,
20 0 2 ; H e e t a L
,
2 00 2 )
.
W匕几曲d ht at i t al s o
e o u ld t o l e r a t e a n d e n r i e h C d u n d e r t h e s t r e s s o f h i g h C d
e o n e e in art i
o n
.
I t e o u ld gr o w n o mr
a l ly i n ht e n u itr t iv e s o lu
-
t io n e o in a i n i n g C d uP t
o 4 00 im o比 .
U n l e s s ht e e vn ior mn
e n ta l t o x ie c o n e e ntr at i
o n o f h e aVy
m e t a l s e o u l d b e a v o i d e d
,
P l a n t e a n g a i n t h e i r r e s i s t a n e e
b y m e a n s o f t o l e r an
e e a n d a v o i d an
e e (aY
n g a n d H u an g
,
1 9 94 )
.
T h e r e a er t w o m e a n s fo r P l a lt s t o o b t ia n t o l e r a n e e
th r o u g h m e t a l e x e lu s i o n a n d m e t a l a e e u mu l
a t io n
.
H e a Vy
m e t a l 15 a e e u m u l a t e d i n P l a n t in a d e t o x i fl e d s t a t e w i t h
-
o u t b i o l o g i e a l a e t i v i t y
.
F o r e x a m P l e
,
h e a v y m e t a l e o m
-
b i n e s w i th e e l l w a l l
, o r m e t a l i o n s a r e tr a n s P o rt e d i n t o
v a c u o l e s b y a e ti v e t r a n s P o rt at i o n
, e t e
.
(B ak
e r, 19 87 )
.
W亡
s tu di e d t h e s u b c e l lu l a r d i s tr ib u ti o n o f C d i n r o o t
, s t e m
a n d l e a f o f m i n i n g e e o t yP
e .s a价 e id i , w i th t h e a PP l i e a -
t i o n o f d i fe
r e n t i a l e e n t r i fu g
a t i o n t e e h n iq u e
.
T h e sP e e i a l
t o l e r a n c e an d u P tak
e m e e h an i sm t o C d in m i n i n g e e o t y P e
s
.
a 价e d i i 15 d i s e u s s e d ·
1 M s t e ir a lS 8 n d M e t h o d S
1
.
1 M
a et ir a l s
Mha gn
一e c o t冲 e eS du m a 幼沦id i H an c e w a s o b at in e d for m
ht e P b Z/
l l m而gn aer a i n Q u z hou , Z h ej ian g p r o v icn e , C hi n a .
1
·
2 E x P e ir m e n t M et h od
s
1
·
2
.
1 C o m P on en st Of
n u杭 t iv e s ol u iot n hT e b a s i e un itr -
t i v e s o lut i
o n e o n ta in s 2 0 0 r n们。 0 1L/ C a (N O 3 )2
·
4 H ZO
,
0
.
10
m r n o比 K H ZPO4 , 0 . 5 0 r o m o讥 M g SO4 · 7H ZO , 0 . 1 0m o FL
K C I
,
0
.
7 0 n u n o lL/ KZ SO4
,
10
.
0 0 林mo 比 H 3B O 3 , 0 50 n u n o lL/
M h SO4
,
1
.
X() 林mo lL/ Z n SO月
.
7H
20
,
0
.
2 0林mo lL/ C u SO4
·
SZH O
,
0
.
0 1协mo 比 (N H礴)6 M o 7O 解 , 10 0 林m o比 F e 一ED TA (M acr hn e r
an d C a k m ak
,
19 89 )
.
hT
e n u t ir ti v e s o lut i
o n
was
e o in in u o u s ly
a e r at e d
,
er n ew
e d e v e yr 4 d
,
an d ht e PH w a s a dj u s t e d t o 5
.
5
士 0 . 2 (` c o r di n g ot het PH
o f s o i l in l e ad / z inc 而in ng aer a on
w h ic h m ln ln g e c o朽, e .s a助沦 id i g 旧 w ) w iht 0 . 1 m o比 H C l or
0
.
1 om lL/ N aO H ve
e yr 2 d
.
1
.
2
.
2 H夕d r o P o n i e s H e a lht y an d e qu a l一 s i z e d s h o o t s o f
m i n i n g e e o t即 e .s a价 e id i w e er e h o s e n , e l e ar e d , an d e u l -
加邝d fo r 12 d in ht e b as i e l l u itr it代 s o lu t lo n . T ll e n ht e s h o ot s
o f m i n l n g e e o yt P e .s a 沪e id i w e er tr a n s fe er d i n to di fe enr t
g ar d ien t s o f ht e m o id if e d n u itr t iv e s o l u it on
,
b a s i e n u itr it v e
50】ut ion in w hi hc o , 1X() , 2 0 0 , 3X() , 4 0 0 , 5 0() , 60 0 林n l o VL C dC 12
w a s a d d e d er sP
e ict v e ly
,
E a e h tre
a it n
ent w
a s r e P li e at e d t h r e e
t im e s
.
S a m P l e s w e re t a k e n a fte
r b e in g tre at
e d fo r 16 d
.
T h e
ro ot s a m P le s w er
I n u n e r s e d in 2 0 11u l l o比 N 处 一E D I ’A i n or-
d e r t o e x e h an g
e C d Z
+ a d s o th
e d b y r o o t
.
T h e n t h e w h o l e
P l a nt w a s ir n s e d w i t h d e i o n iz e d w ate
r an d th e thr
e e P a rt s
-
ro ot
, s t e m an d le af, w er
s eP ar a te d
,面 e d at 6 0 oC , an d m i l le d
w iht a s at in l e s s s et e l a创对 t o r an d w e igh e d fo r m e a s丽n g .
R e c e iv e d : 2 0 0 3
一
0 3
一
0 3 A e e e P t e d : 2 0 0 3
一
0 5
一
2 0
S u PP o rt e d b y th e E d u e a t i o n M in is t yr o f C h in a ( 0 2 1 80 )
.
* A u th o r fo r e o r e s P o n d e n e e
.
T e l : + 8 6 (0 ) 5 7 1 8 6 9 7 19 0 7 : E
一
m a i l : < y z hw e i@ jz
u乃 d u ￡ n > .
9 26 植物学报 刀口日 加之胡了j胡 山 51沙 z了 a cVo l. 4 5 No . 8200 3
1
.
2 3 S u b el eu lr a i ds t r i bu to i
n o C f dn m i i城n g e eo t yP eS.
。护竹蹦 H ih gC dcon en et r at lon (4 0 0 林 mo此 ) n a dlo C w d
o n e e en t r at io n (4 0 林 mo比) w er etr et a e dwh en r o o ts b e ea m e
lu u xr int an a dP l
n at s w er eharv s et e dat fr eb ein gtr et a e do fr
16 d
.
F r s ehs a mP ls o efr o o t
, s t e m a n d l e a f w e r e w e i g h e d
a e e u r a t e l y t o 1
.
0 0 0 9 P e r s a m P l e
, a n d ht
e n g r o u n d i n
qu
a rt z m o rt a r w i th 2 0 m L e x t r a c t i o n s o lu ti o n
, e o n t a i n i n g
0
.
2 5 m o比 su e or s e , T ir s 一H C I b u fe r s o lu t i o n (P H 7 . 5) a n d
1 0 11u n o比 D L 一D iht i o e yr t h ir t o l, a e e o dr i雌 t o w 亡i g e l an d
J注g e r ( 19 8 0) a n d G ab b ier ll i e t a l, ( 19 90 ) w i th mo id if c iat o n
.
C e ll s we re
seP a r a t e d int
o t hr e e Part
s , e e l l w a l l
, s o
lub l
e
afr
e -
t i o n an d e e l l o gr an s w i t h d i fe
r e n t ia l e e n t r i fu g at i o n
.
T h e n
e e l l w al l a n d e e l l o gr a n s w er
t r a n s fe n , e d int o 10 0 1l l L itr an
-
gu lar fl
a s k w i t h d e i o n i z e d w a t e r
, e v ap o r a t e d t o d yr n e s s
,
a n d d i g e s t e d w i t h 5 m L c o n c e n t r a t e d H N O 3
.
A t l a s t
,
t h e
d i g e s t e d s a l l l P l e s o f c e l l w a ll an d e e ll o gr a n s w e r e d i lut e d
ot 2 5 m L w iht de i o n i z e d w at e r an d an lyZ
e d fo r C d c o n c en
-
tr a tion w iht at
o m i e ab s o pr t i o n s P e e otr Ph
o t o m e ytr
.
S o l u b l e
fr a e t i o n (s uP
e nr a t a n t ) w a s a n a l y z e d d i r e c t l y fo r C d e o n
-
e e n t r a tion w iht ht
e s
am
e m et h o d
.
I n a d d i it o n
,
ht e ot t a l C d
i n e e l l w a s m e a s u er d u n d e r ht e s a l n e e o n d i ti o n i n or d er t
o
e o u n t ht e P e cr e nt ag e r e e o v e yr o f C d
.
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
.
-今~ R0 0 t
- . - S t e 口
- 奋- L e a f
叮.
(毖a
户匀4
3 0 0 0
2 0 0 0
1 0 0 0
0
10 0 2 0 0 30 0 4 0 0 5 00
Cd t r e a t m e n t s ( 协m o l / L )
切洲\加日à口。叫尸旧óu。uoPQ
F ig
.
l
.
A e e
um
lat i on o f C d in ht e m i n in g e c o tyP e se du m a
2 R e s u lt S
2
.
1 U Pat ke
a n d a e e u m u la iot
n o f C d i n h y d r OP
o n i c s e x
-
P e ir m e n t o n m i in n g e e o yt P e .s a梦沦id
T h e ac e u m u l at io n o f C d in or o t
,
etS m
a x ld le a f icn er a s e d
w iht an i
n
er
a s ign
c
on
e e n
atr tion
o f C d b e lo w 4 0 0 拼m o比 .
T h e a e e u r n u lat i o n o f C d i n s t e m a ll d l e a f er a e h e d a m a X i
-
住川 r n o f 4 5 1 1 . 9 6 m留k g (D W ) an d 3 3 16 . 8 7 4 m g瓜 g (D W )
er s P e c t ive ly at 4 00 林m o比 , an d b e g an ot d e s c e dn a s ht e C d
e
con
e n tar t ion w
a s o
ver
4 0 o 拼m o比 . D i月七er nt fr o l刀 ht e s te l l l
a n d le a f, ht e ac c u m u l at i o n o f C d i n r o o t r e a eh e d i t s m ax i
-
m山丸 o f s 65 9 3 3 4 m吵 g田W) at 50 0协m o比 , a n d b e g an to
de s c en d at C d e o n e e ll tr at io n ab o v e 50 0 卜m o比 (F i g . l ) .
2
.
2 S u b c e l u l a r d i s t ir b u it o n o f C d i n m i n i n g e e o yt P e .S
a lj 卜e id i
T h e d i s t r ib u t i o n r at e s a n d a b s o lu t i o n e o n t e n t s o f C d
i n e e l l w a l l a n d e e l l o r g a n s o f r o o t
, s t e m a n d l e a f i n
-
e r e a s e d w i t h t h e r a i s e o f C d c o n e e n t r a t i o n
.
T h e m a x i
-
m u m d i s t r i b u t i o n r a t e a n d e o n t e lt o f C d i n e e l l w a l l o f
r o o t r e a e h e d 6 9
.
2 9% an d 3 0 2
.
7 13 m g /k g ( FW )
,
an d w
a s
6 4
.
62 % an d 3 0 6 9 6 8 m g瓜 g (FW) in l e af, r e sP e c t iv e .ly A I
-
t h o u g h th e di s tr i b u ti o n r at e a n d a b s o l u te e o n t e in o f C d i n
s te m w a s l o w e r ht a n ht o s e i n r o o t o r l e a坑 i t s ti l l r e a hc e d
56 99% a n d 28 9 7 82 m叭 g伊W) er sP e ct iv e l y . 5 0 , e e ll aw l l
e o m b i n e d m o s t o f ht e C d ab s o br e d
,
T h e t e n d en e y o f C d
d i s t r ib u ti o n i n s o lu b le fr a c t i o n w a s d i fl 七re n t fr o m ht at o f
e e l l w al l a n d e e l or g ans
.
T h e ab s o l u t e e o nt e n t o f C d in t h e
s o l u b l e fr a e t i o n ro s e
,
b讯 t h e d i s itr b u t io n 以 e s fe l l w iht ht e
i n e r e a s i n g C d c on
e en atr it 助 (肠b l e l ) . F o r sh o rt , ht e s u b -
e e l lu l ar di s t r i b u ti o n o f C d i s un
e v e n , fo l o w i n g ht e or d e r o f
e e ll w a l l > s o l u b l e fr a e ti o n > e e l l o r gan s
.
3 D i s e u s s i o n
O ur r e su it s o f 场dr o P o in e e xP e r l m e nt o n het ac eum l
a -
t i o n o f C d i n r o o t
, s t e m a n d l e a f i n d i e a t e d t h a t t h e m a i n
fu n e ti o n s o f or o t
, s t
em an d l
e a f w e er a b s o pr it o n
, 加 n s P o r -
t at i o n an d
a e e u m u l at i o n r e s P e e t i v e l y w h e n C d w a s l e s s
t h a n 4 0 0 林m o l /L . W h e n C d e o n e e n t r a t i o n w a s a s 4 0 0
1抽b l e 1 S ub e e l lu l ar d is itr b ut i o n o f C d i n ht e r o o t , s te m an d le af o f ht e m i n in g e e t o yP e se d u m a夕沈id i (m gk/ g FW)
F r a C t i o n S
R 0 0 t S t e m L e a f
C el l w al l
C
e ll o gr a n
S o l u b l
e fr a e t io n
T O t a l
4 0 林m o l / L
1 8 5 0 1 3 2
( 6 1
.
1 9 )
2 7
.
9 1 1 5
( 9
.
2 3 )
8 9 4 4 1 3
( 2 9
.
5 8 )
3 2 6
.
8 12 2
4 0 0 林m o l /L
3 0 2
.
7 1 3 2
( 6 9
.
2 9 )
4 1 2 0 7 6
( 9
.
4 3 )
9 2 9 4 6 1
( 2 1
.
2 8 )
4 7 9
.
5 5 8 4
4 0 林m o l / L
12 1
.
1 5 2 5
( 4 8
.
6 9 )
1 9
.
6 9 7 5
( 7
.
9 2 )
10 7
.
9 6 1 0
( 4 3
.
3 9 )
2 9 1
.
3 7 4 3
4 0 0 林m o l / L
2 8 9
.
7 8 2 0
( 5 6
.
9 9 )
5 0 7 5 6 1
( 9
.
9 8 )
16 7
.
9 2 9 1
( 3 3
.
0 3 )
5 6 9
.
14 5 0
4 0 林m o l / L
1 7 0
.
9 4 7 5
( 6 1
.
1 3 )
1 6
.
2 4 2 5
( 5
.
8 0 )
9 2
.
4 5 3 1
( 3 3
.
0 7 )
3 1 1
.
1 4 0 0
4 0 0 林m o l /L
3 0 6
.
9 6 7 5
( 6 4
.
6 2 )
3 0
.
6 7 2 5
( 6
.
4 5 )
1 3 7
.
4 10 0
( 2 8 9 3 )
5 3 0
.
0 4 8 0
A l l d a t a w a s t r e a t e d a n d a n a l郑e d w i th t h e s o ft w a 比 S p S S (Ve r l l . 0 ): th e n u m b e r s in b : a e k e t j n d j e a t e d l s tr ib u t i o n r a t e s (% ) ; P e cr e n t a g e
r e e o v e yr (% )
,
(C e l l w
a ll + C e l l o gr a n + S o lu b le fr a e t io n ) /oT
t a l
.
N l T ia n
一
Hu
a e t a L : S ub e e ll u la
r
D is t ri b ut io o nf C a d m ium i
nM i ni ng
一e e o t y Pe Se du m a护℃ d i i 9 27
卜m o l几 , t h e t ar n s P o rt at i o n ab i liyt o f s t e m w a s w e ak e n e d ,
a n d th e a e e u m u l a t i o n a b i l i t y o f s t e m w a s e n h a n e e d
e o n s e
qu
e in l y
,
er s u l ti n g i n an i n e r e a s e o f ht e C d e o nt e nt in
s t e m
.
W h e n t h e C d e o n e e in r a t i o n in s o lut i o n w a s h i gh e r
ht an 4 0 0 林m o比 , th e m i n i n g e e o t y P e S a 价 e id i c o u ld n o t
g r o w n o mr al ly
.
C d e o u l d n o t a e e u r 口u l at e i n s et m an d l e a f
a n y m o er
.
In e o n tr a s t
,
ht e a e e u r n u lat i o n o f C d in r o o t r o s e
明i c k l y , w h i e h w a s P ir m iar ly du e t o ht e a d s o印 ti o n o f or o t
s u ir触e e . A C d e con
e n tr at lon
o f 50 0 林m o比 w as ot o ih gh fo r
t h e P la n t t o g r o w
, a n d i n t e im P t
e d ht e a d s o rp t i o n o f r o o t
s u ir五e e (F i g . l ) . S i n e e het a e c u r n u l at io n i n ht e ae ir al Part o f
ht e Plant 1
5 s ign i if
c
ant
,
w e e o n e lud
e d ht at 4 0 0 林m o比 w a s
t h e t h r e s h o ld C d e o n e e n t r a t i o n t h a t m i n i n g e e o tyP
e 5
.
a护呛id i e ou ld su s at l n . nI a d d lit on , 而m n g e c o协甲e .s a 沂e id i
h a s sP
e e i a l ab i liyt t o a e e
um
l at e C d i n h y dr
o P o n ie s
.
T h e
m ax i扣n u ln C d e o n t e n t in s t e m a n d le a f w a s 4 s l l
.
9 6 m gk/ g
(DW) an d 3 3
16
.
87 4 m g瓜g ( DW) er s p e e t iv e ly
,
hw i
c h s -ur
P as s e d ht e t hr e s h o l d e o cn e n t r a t lo n o f 1 0 0 0 m g/ k g 田W ) in
ht e C d
~
h yP
e
acr
c u m u lat or e v e r r e P o rt e d ( B ak e r e t a .l
,
19 8 9 )
.
hT l
a
sP i
c a e r u l e s e e n s i d e n t i if e d t h a t C d a n d Z n
h yP
e ar e e u r o u l at o r e o u l d a e e u m u l at e C d o n ly u P t o 1 14 0
m gk/ g毋W) i n n u tir t lve s o ilut o n 仍ownr
e t a L
,
19 9 5 )
.
T h u s
,
w e P r e s u m e d t h at m i n i n g e e o tyP
e .s a价 e id i e o u ld b e a
n e w s P e e i e s o f C d h yP aer
e c u r n u laot
r
.
C o m P a rt m e n ta l i z at i o n 15 a v e yr
s ig n i if e a n t m e a n s i n
d e t o x i尔gn h e aVy m aet l i n P lant e e l l s 四 6 g e l i一 L an g e e t a L ,
19 9 0 ; B
uner
e t a l
. ,
19 9 4 )
.
T h e dam
a g e s o f h e a v y m aet l
o n
fu n e t i o n a l u n i t s a n d m e t ab o l i e P r o e e s s i n P lan t s e a n b e
a llvie at
e d o r vao id
e d妙 ht i s me an s (E nr st e t a L , 199 2 ) . T h e
P l a n t e e l l w a l l e o n t a i n s P r o t e i n a n d P o ly o s e s s u e h a s
e e l lu l o s e
, s e而 一 e e l fu l o s e , a n d l ign i n , et e . e o ant iin n g a l ot o f
li g an ds su e h as hy d
r o
xy l
, e
abr
o x y l
,
am i
n o gr o u P
, a l de h yd e
gr o u P
, e t c ( H ay e n s
,
19 8 0 )
.
In a d di t i o n
,
P lant
e e l l e a n a e
-
ti v e ly s e e er t e e a lhi s e s w h i c h h va e ht e ab i liyt o f e h e l at i o n
w h e n P lan t w a s e xP
o s e d t o h e a v y m e t a ls in h i g h e o n e e n
-
t r a t i o n (iW
s s e
mn
e i e r e t a .l
,
19 8 7)
.
A ll ht e s e m e t a l li g a n d s
e a n e o m b i n e t h e m e t a l i o n s
, r e s t r ie t i n g t r a n s m e m b r a n e
t r an sP o rt at i o n o f m et a l i o n s
.
C h e lat i o n d e e er a s e s ht e e o n
-
e e in art i
o n o f h e a v y m e t a l i o n s i n Por ot P l a sm
, s o ht at n or
-
m a l P h y s i o l o g i c a l a e t i v i ti e s a er m a int a in e d i n P lant
e e l l s
.
T h e r e fo r e
, e e ll w a ll 15 t h e e h i e f s i t e fo r d e t o x iif e at i o n o f
h e娜 m e t a ls in p lant ( Hvae n s , 19 8 0 ; A l lan e t a l· , 1 9 89 ) ·
T h e u en v e n i n e er a s e o f di s itr b讯i o n r a l e s a s w e l l a s ht e
ab s o lut e e o in e nt o f C d i n e e l l w a l l an d e e l l or gan s o f r o o t
,
s l e m a n d le a f w iht ht e ir s e o f C d e on
e e n l r a l io n w e er s im i lar
ot w h at erP
o rt e d b y V 6 qu
e z e t a L
,
( 19 9 2)
.
N i s hi z o n o e r a l
.
( 19 8 7) 伪 u n d ht at ab o u t 70% 一 9 0% C d , C u a n d Z n i n or ot
e e l l e o m b in ed w iht e e l l w al l in Ahyt ir
u m yo ko
s e n s e
.
T u m e r
a n d M a r s h a l l ( 19 7 2 ) fo u n d t h a t t h e r e w a s a P o s i t i v e
e o r e l at i o n b e tw e e n ht e t o l e r an
e e t o Z n a n d t h e b i n d i n g
e a P a e iyt
o f e e l l w a l l t o Z n i n A g r o s ist et n u is
.
5 0 m i n i n g
e c o协, e .s a助沦 id i 15 1派 ly ot h va e a s im i lar m e e h an i sm o n
s u b e e l ih lar d i s itr b u t i o n o f C d li k e o ht e r h y P e r
一 a e e u r n u lat
-
m g Plant
s
.
T h e id s itr b
u ti o n o f C d in het
n
on
一
m ln l n g e e o yt P
e
.s a沪℃ id i u n d e r ht e s a r n e e o n di t i o n w as d i fe er d for m ht at
o f m i n i n g e e o yt Pe .s a护℃ d i i (dat 15 n o t s hown )
.
T h e d i-f
fe er n e e o f id s itr b u ti o n art
e s o f C d am
o n g e e l l w al l
, e e l l o -r
g an
s a n d s o lu b l e fr a e t i o n w a s n o t s i g n i if e a n t i n t h at o f
n o n 一m i n i n g e e o t y P e
.
D iur gn ht
e P or e e s s o f hy d
r o P o n i e e x Pe r im e in
,
m i n i n g
e e o ty P e .s a 夕卜e id i s t i l l k e P t v i g o or u s a e t i v iyt a ft e r b e i n g
etr at
e d fo r 16 d u n d e r 4 0 0 林m o lL
.
l t b e g an ot s how
s y l l l P
-
t o m o f d a m a g e
, scu h a s w i lt e d l e va e s an d b la c k e d or o t o n
t h e 2 0 t h d a y
.
H o w e v e r
,
t h e P l a n t s t i l l k e P t i t s n o rm a l
d e v e l o Pm e n t
.
In c o n t r a s t
,
t h e n o n
一
m i n i n g e e o t y P e 5
.
a沪 e d i i a l er a dy s h o w e d ot x i e s y m Pt o m s at t h e s t h d ay un -
d e r 4 0 0 林m o lj L , bu t i t s g or wt h w a s ihn i b i t e d o bv i o u s ly ,
m a n i fe s t e d b y t h e P r e s e n e e o f e t i o l a t e d a n d s lo u g h e d
l e a v e s
.
W h y m in in g e e o t y P e .s a 价 e id i c a n t o l e r a t e a n d
g r o w n o mr
a 】ly fo r a lo n g it m e i n su e h an a d v e sr e s u r o u n d -
in g w i th h i g h C d e o n e e n t r a t i o n ? T h e m o s t l ik e l y r e a s o n
w o u l d b e het
s
otr
n g e o m b l n at ion b
e勺刀 e en e e ll w al l an d C d ,
hw i
e h lagr
e ly a l l e v iaet d ht
e d a m ag e o f C d o n a e t iv e fu n e
-
ti o n a l u n i t s an d m e t a b o l i e P r o e e s s i n P lant
.
H o w e v e r
,
th e
id fe er
n e e i n ht e d i s itr b ut i o n art
e s o f C d am
o n g e e ll w al l
,
c e ll o gr an s an d s o lub l
e
far
c t io n i n ht e n o n
一
m i n in g e e o t y Pe
.s a护℃ id i w as on t s 1g n i if e a n t . ft m e an s t h a t ht e a e t iv e fu n e -
t i o n a l u n i t s s u e h a s t h e s o lub l
e fr a e t i o n a n d e e l l o r g an
s ,
et c
.
e o u l d be s e v e r e ly d a m ag de
,
d u e ot het ir ih gh C d
c o n t e n t
.
I t w a s im Pl i e d ht at het no
一
m i n in g e c o协, e .s a咖 id i l a c k e d
t h e e o er
s Po n d ign
c o m Part m
e in a l m e e h an i s m t o a d ap t t o
C d m e n a c e
·
4 C o n c l u s i o n
Four hu
n
der d 林m o lfL w a s ht e th r e s h o ld e o n e e ntr at i o n
,
at w h le h m in ign
e e o t yP e .S a 沪e id i e ou ld t o l e art e an d gr o w
n o
mr
a l l y u n d e r th e h y dr
o P o n i e e o n d i ti o n
.
I t h a s sP e e i a l
ab i l iyt ot ac
c u r n u laet C d
.
T h e s u b e e ll u lar id s itr b
u t ion
o f C d
w a s u n e v e n
,
m o s t ly in t h e c e l l w a l l
, n e x t i n t h e s o l u b l e
丘a c it o n a n d l e a s t i n e e ll o r g an s . hT e e e l l w a l l P lay e d a v e yr
s ig n i if e a n t or l
e i n C d d e t o x iif e a ti o n an d t o l e anr
e e i n ht e
m i in n g e e o yt P e .s a护℃id i .
R e fe r e n C e s :
A ll a n D L
,
J ar
e ll W M
.
19 89
.
P or ot n an d
e o PP e r ad
s o pr t i o n t o
m a iz e an d
s o y b e an r o o t e e l l w a l l s
.
P al n t P构圈 10 1, 8 9 : 82 3一
83 2
.
B a k e r A J M
,
B r o o k s R R
.
19 89
.
T e r e istr
a l h i g h e r P lant
s w h i e h
92 8 植物学报 Ae 乙 aO B t朋了e as ’1 n j e aVo l . 4 N 5o . 2 00 83
h y P e r e e au m u l ate m e t al l i c e le m e n ts 一 ar e vi e wo f th e ir
di s ri tb u ti o n
, e e o lo gy a n d P hyt o e be m i s ytr
.
B io er
c o v e r , 1 : 8 1一
126
.
B ak e r A J M
,
R e e v e s R D
,
H aj ar A 5 M
.
199 4
.
H e a v y m e t a l
a e e u
mu l
a t i o n
a n d to l e
r a n e e in B r i t i s h P o P u l
a t i
o n s o f th e
m e t a l l o P h y t e T h l a s P i c a e r u l e s e n s J
.
& C
.
P r e s l
(B
r a s s i e a e e a e )
.
Ne
w P hy to l, 127: 6 1一 6 8
.
B ak
e r A J M
.
19 87
.
M e ta l to le r acn
e
.
Ne w P权Fot l, 106: 9 3一 1 1 1 .
B r o认勺 S L , C hane y R L
,
A l lg le J S
,
B ak er A J M
.
199 5
.
Z in e a n d
e a d m i u m u P t a k e b y h y P e r a e e u m u l a t o r T h l a s P i
e a e r u
les
e e n s g or w n in n u t r it i o n s o lu t i o n
.
50 11 cS i OS c A m
丈 59 : 125一 13 3 .
B
unr
e A
,
U r b ac h W, D i
e t z K J
.
199 4
.
C o m Part m
e nt an d tr an s
-
Po rt o f z i cn i
n b ar le y le va
e s a s b a s i e m e e h an i
sm i n v o lv e d i n
z in e ot l e r a n c e
.尸了“ n t eC l nE v i or n , 17 : 153 一 16 2
.
Em s t W H O
,
Ve kr le ij J A C
,
S h at H
.
19 92
.
M e t a l t o le
r a n e e in
P la
n ts
.
A c at B o t Ne
e lr, 4 1: 2 29一 2 48
.
G ab b it e l li R
,
P an d d if n i T
,
P a l an d
r i M R
.
1 99 0
.
C o n 1Par i s o n o f
wt o s e pr e n ti n e sP e n t i n e s P e e ie s w it h d ife
r e n t n i e k e l to le r
-
姗 e s t r a t e g i e s . 尸Z“ n t so il , 1 22 : 27 1一 2 77 .
H a y e n s R J
.
19 80
.
I o n e x e h a n g e P or Pe rt i e s o f r o o t s an d io n ie
I n te r a c it o ns w ith ln ht e or ot P O P L s n : lh e i
r
or l e in i o n a c c u
r n L I-
l at i o n by P lant
s
.
B o t R
e v, 4 6 : 75一 9 9 .
H e B (何冰 ) , 丫知 g x 一E (杨肖娥 ) , N i w 一 z (倪吾钟 ) , we i y 一z (魏
幼璋) , 砚 z 一Q (叶正钱) . 2 00 2 . eS du m a咖id i : a n ew l e a d -
ac e um
u lat in g e e o ty p e
.
A
c t a B o r iS n (植物学报) , 4 4 : 1 36 5 -
137 0
.
M e G r a th S P
,
D u n ham 5 J
.
199 7
.
P o t e n ti ao Ph yt
o e x t ar e t i o n o f
z in e a n d e a dm ium for m
5 0 115 u s ign h yP e ar e e u mu l at
o r P lant
s
.
C o un e i l fo r P or m o t io n o f U ti li z at io n o f o r g an ie M at e r ia ls
.
p or e e e d in g s Int e m iat o an l S e im n ar o n U s e P lant
s fo r E n v i or n
-
m e nt a l R e m e d iat i o n
.
oK
s ia k a ik an
,
OT ky o
,
J aP an
.
100一 117 .
N i s h i oz n o H
,
Ie h ik aw a H
,
S u z i ik S
,
I s h i i F
.
19 87
.
hT
e or l e o f or o t
e e ll w a l l in t h e h e a v y m aet l ot l
e
acnr
e o f A t妙 i u m y o ot s e es e ·
P al n r 50 11
,
101
: 1 5一 20 .
p r a s ad M N V
.
19 95
.
C a d m ium ot
x i e iyt a n d ot le ancr
e in v as cu lar
P l an t
s
.
nE
v ior
n
E 印 B o t , 5 4 : 52 5一 54 5 .
T u nr
e r R G
,
M a r s h a l l C
.
19 7 2
.
T h e a e e u mu l
a ti o n o f z in e by
s ub e e ll u l ar fr a e ti o n s o f Ag or tis et
n u is S ib t h
,
i n er liat o n to 云cn
to ler an e e
.
Ne w P妙 t o l , 7 1 : 6 7 1一 675 .
V么z qu e z M D , P o s e he inr e d e r C , H a t o n P, B ak e r A J M , C o Pe G
H
.
1 9 9 2
.
L o e a l i z a t i o n o f z i n e a n d e a d m i u m i n hT l a sP i
e a e r u le s e e n s ( B
r a s s i e a e e a s e )
: a m e t a l l o Ph y t e th a t e a n
11yP er ac
e u m u lat e b o ht m et a ls
.
J P al n t P勺心10 1, 140: 3 50一 3 55 .
V O g e li
一
L an g
e R
,
W巨g n e r G J . 19 9 0 . Sub e e lhi l ar l o e a l iz iat o n o f
e a d m ium
a n d e a d
l刀 i u m 一b ind in g P e P ti d e s i n to bac e o l e va e s
.
P la n t P hy ` 10 1, 92: 10 86一 109 3
.
W亡i g e l H J, J袍er H J . 1980 . S ub e e l hi lar d i s t r i b u t i o n a n d e h e涌 -
e a l fo mr
o f e a d m iu m in b e an
.
P l a n t P hy s i o l
,
6 5 : 4 80 一 4 82 .
iW
s s e
nm
e i e
r
A H
,
K lo t z F, H o sr t W J
.
19 87
.
A lum i
n u〔。 i n du c e d
e al l o s e s y n t h e s i s i n or ost
o f s o yb e an ( G ly c in e m ax L
.
)
.
J P al n t
尸妙 , 10乙 1 29 : 4 87一 4 92 .
Y a
l l g J
一
R (杨居荣 ), H u a l l g Y (黄翌 ) . 199 4 . M e e han ism o f he a v y
m e ta l t o le r an
e e o f p lan t
s
.
o i
n
&
0 1 (生态学杂志 ) , 13 : 20 -
26
.
( in C h in e s e )
aY
n g X
一
E (杨肖娥 ) , L o n g X 一 X (龙新宪) , N IW一 z (倪吾钟 ) , F u
C
一
X (傅承新 ) . 2 0 0 2 . s e ` u m a lfr e j i i H一 a n e w z i n e
hyP
e r a e e u m u l at i n g Pl a n t e e o t yP e fo u n d i n C h in a
.
hC i
n cS i
B u l (科学通报 ) , 47 : 1 0 03一 100 6 . (i n e h in e s e)
洲即a gm g e d i to r : H AN 、乞~ Q in)
福在东南景天中的亚细胞分配
倪天华 魏幼璋 `
(浙江大学华家池校区环境资源学院 , 杭州 3 10 0 2 9 )
摘要 : 采用差速离心技术 , 比较研究了 cd 在矿山生态型东南景天 (介 d i才历 a1 介 e心了 Han c e) 根 、 茎 、 叶中的亚细
胞分布 。 结果表明 : 矿山生态型东南景天对dC 具有很好的忍受耐和累积能力 , 非矿山生态型东南景天则不具有这种
能力 。 dC 在矿山生态型东南景天根 、 茎 、 叶各部分的亚细胞分配满足 lF (细胞壁部分 ) > 3F (可溶部分 ) > 2F (细胞器
及膜 ) 规律 , 且dC 在细胞壁部分的分配 占绝对优势 ; 同时矿山生态型东南景天地上部有很好的 dC 累积能力 。 与众多
超累积植物相似的dC 亚细胞分配规律和地 L部的良好的dC 累积能力 。 对此植物的dC 亚细胞分布完全不同于非矿山生
态型东南景天的情况作了比较分析 , 结果显示矿山生态型东南景大很可能是一种新的福超累积种质资源 。
关键词 : 福 ; 东南景天 ; 亚细胞分配
中图分类号 : Q9 4 5 . 7 9 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 7 7 一7 4 9 6 ( 2 0 0 3 ) 0 8 一0 9 2 5 一0 4
收稿日期 : 2 0 0 3 一0 3 一0 3 接收日期 : 2 0 0 3 一0 5 一 2 0
基金项目 : 国家教育部重点项 目( 0 2 1 8 0) 。
* 通讯作者 。 eT l : 0 5 7 1一8 6 9 7 1 9 0 7 : E一 m a i l : < y z h w e i@ zj u . e d u . e n > 。
(责任编辑 : 韩亚琴 )