全 文 ：第科 卷
2() X5 年
第 4 期
7月
中山大学学报
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( 自然科学版 )
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一种新的多金属超富集植物— 圆锥南芥 (A r ai sb Pan i cual a tL.) `
汤叶涛 , 仇荣亮 , 曾晓雯 , 方 晓航
(中山大学环境科学与工程学院 , 广东 广州 51 0 2 75 )
摘 要 : 野外调查和营养液培养试验表明 , 圆锥南芥 ( Aabr is aP 矛该了以ha Z L . ) 具有超量富集 bP/ 酬cd 的能力 , 是
国内首次发现的 Pb /酬Cd 多金属超富集植物 , 它的出现填补了国内多金属超富集植物的空白 , 为重金属复合污
染土壤的植物修复提供了新的种质资源 。
关键词 : 重金属 ; 超富集植物 ; 植物修复 ; 土壤污染 ; 圆锥南芥
中图分类号 : xl 74 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 05 29 一57 9 扭力5 ) 。冬0 135 视
至今我国科学家已发现多种 sA 、 nz 、 dC 、 uC
的单重金属超富集植物川 , 但没有一种是多金属超
富集植物 。 由于污染土壤通常表现为多种重金属的
复合污染图 , 因此 , 多金属超富集植物资源对于复
合污染土壤的植物修复有着极其重要的意义 。 通过
野外实地调查和温室培养实验 , 本文验证了圆锥南
芥 ( Aabr is 那 icn u la似 L . ) 是国内首次发现的 blP z可
Cd 多金属超富集植物 , 并分析了其 bP /zn /Cd 的超
富集特性 。
l 实验方法
野外调查和采样区域位于云南省兰坪县金顶
Pb /nZ 矿区 , 北纬 26 0 24 ` 13 ” , 东经 9 0 25 ` 35” , 海拔
约 2 67 0 m 。 在矿区范围内根据十字花科南芥属植
物圆锥南芥 ( Aabr is aP n ic咖 at L . ) 的分布情况确
定了 2 个采样区域 , 分别采集矿区植物地上部分
与地下根系及其根系土壤进行重金属含量调查与分
析。
另外在矿区范围内采集生长一致的圆锥南芥幼
苗 (约 or 片叶 、 I cm 高 ) , 适应后移人 H o g ladn 营
养液培养 7 d , 其后设置 Pb I Z n lC d 共 7 个浓度系列
处理 (见表 l) , 培养 14 d , 每个处理 4 株 , 3 次重
复 。 培养期间每天 12 h 的日照 , 温度控制在 25 -
30 ℃ , 每天充气和调节 p H 值 , s d 更换一次营养
液 。 土壤和植物样品分析全过程用国家环保局标准
样品研究所的土壤 ( E S 一 3) 和植物 ( ESP 一 l) 标准
样品进行质量控制 。
表 1 营养液试验重金属处理浓度 , )
介b . 1 (h x姗由 . 石, J肠叮 n州园 . in l职如画。 司 t眠 以碑柑说以
处理 CK A B C D E F
几 0 10 DZ 40 50 120 1印
Z n 0 50 1X() 2X() 月( X】 以刃 8X()
dC 0 2
.
5 5 10 2() 30 40
l) 单位是 m岁 L
2 结果与讨论
野外条件下圆锥南芥地上部与地下部 bP 的含
量范围分别为 168 一 1 147 0和 31 8~ 7 971 11 19 /掩 , 平
均值分别为 2 484 和 1 578 m岁k;g 地上与地下部含
量之比 (即转运系数 , 以下简称 SI R ) 最大 6 . 84 ,
最小 0 . 29 , 平均值为 1 . % 。 地上部和地下部 nZ 的
含量范围分别为 4 09 8 一 7 1 9科 和 1 7 9 1 一 154 2 8 9
呵k g , 平均值分别为 20 749 和 18 149 呵吨 ; S/ R值最大 7 . 59 , 最小 0 . 2 , 平均值为 1 . 98 。 地上部
和地下部 dC 的含量范围分别为 125 一 1 2 09 和 98 -
2 7 62
mg/
kg
, 平均值分别为 4 5 7 和 4 5 2 m以k g ; S I R
值最大 4 . 18 , 最小 0 . 巧 , 平均值为 1 . 45 。
营养液培养条件下 , 圆锥南芥地上部和地下部
三种金属含量总的趋势是随着处理浓度的增加而大
幅度增加 (见图 ) 。 外 /Z可dC 处理浓度分别为 1印 ,
o8
,
30 州 L 时地上部相应金属含量达到最大值 ,
干质量平均值分别为 2 882 , 7 4 2 , 3 5 69 呵k ;g同时所有 的处理中 , 除了对照三种金属及 B 处理
bP 的 SI R 值略小于 1外 , 其它处理 SI R 值均大于
1
,
bP /Z
n /dC 的 S/ R 平均值分别为 1 . 12 , 1 . 76 , 2 . 150
, 收稿日期 : 2X() 5 一供 一 30
基金项目 : 国家 “ 863 ” 计划资助项目 (2《X) l 一从 ~` 刃 50 1一03 ) ; 国家自然科学基金资助项目 ( 2D 17 03 5 ) ; 教育部新世纪
优秀人才支持计划资助项目 ( NC口供 一 m 90 )
作者简介 : 汤叶涛 ( l叨 4 年生 ) , 男 , 在职博士生 , 讲师 ; 通讯联系人 : 仇荣亮 ; E n ` l : e邪 q r l@ suz .阂 u . cn
16 3中山大学学报 ( 自然科学版 ) 第 4卷
5 ( ) (洲) ( ) 部分 1
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8〔 X又 X)
目前国际上公认的超富集植物的定义要求植物
地 上部 P b /Zn /C d含量分别达到或高于 1以 X) , 1《XXX〕
和 10 呵 kg , 且地上部含量高于地下部含量 , ’ 一 ` 。
野外调查发现 , 圆锥南芥的地上部 外Z/ 耐dC 平均
含量均高于相关标准 , 且生长状况 良好 , 显示出多
金属超富集能力 。 营养液培养条件下 hP / z n/ Cd 最
高含量可达 147 69 , 7 4 2 , 35 09 刀唱I kg , 地 上部平均
含量也远远超过标准值 , 且同时高于地下部 , 说明
圆锥南芥能够有效地从地下部向上转运重金属 。 因
此 , 圆锥南芥是一种新的 bP /Z n /Cd 多金属超富集
植物 , 它的出现填补了国内多金属超富集植物的空
白 , 为研究植物对多金属的富集 、 转运 、 耐性机制
提供 了新的种质资源犯)
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营养液处理浓度 / (m g · L 一 ,、
图 l 营养液培养下圆锥南芥地上和
地下部 bP , nZ , dC 含量
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