锌在3种乔木中的积累及其亚细胞分布和化学形态

作     者：唐敏 张欣 谭欣蕊 刘燕 王美仙 TANG Min;ZHANG Xin;TAN Xin-rui;LIU Yan;WANG Mei-xian

作者机构：北京林业大学园林学院/国家花卉工程技术研究中心/城乡生态环境北京实验室北京100083 

出 版 物：《应用生态学报》 (Chinese Journal of Applied Ecology)

年 卷 期：2021年第32卷第12期

页      面：4298-4306页

核心收录：

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31600574) 北京市共建项目专项 北京林业大学建设世界一流学科和特色发展引导专项资金项目(2019XKJS0322) 北京市教委科学研究与研究生培养共建科研项目(2019GJ-03)资助 

主　　题：重金属 木本植物 亚细胞 化学形态 耐性机制 

摘      要：为了探索园林木本植物对重金属锌(Zn)的积累和耐性机制,本研究以栾树(Koelreuteria paniculata)、臭椿(Ailanthus altissima)和银杏(Ginkgo biloba)3种北京常见乔木为试验树种,通过盆栽污染模拟试验,研究不同浓度Zn处理(0、250、500、1000、2000 mg·kg^(-1))对3种乔木的叶、枝、根生物量及叶片超微结构的影响,分析各器官中Zn积累含量及Zn在叶、根中的亚细胞分布和化学形态。结果表明:各浓度Zn处理下3种乔木均能存活,但叶、枝、根的生物量较对照均有所下降。过量的Zn会导致栾树、臭椿的叶片细胞变形、细胞壁破裂、细胞器解体,而银杏叶片细胞尚能保持正常形态,说明银杏对Zn的耐受能力强于栾树和臭椿。随着Zn处理浓度的增加,3种乔木各器官的Zn含量呈上升趋势,栾树和臭椿体内的Zn含量显著高于银杏,说明栾树和臭椿对Zn的积累能力强于银杏。3种乔木叶和根中的Zn主要分布在细胞壁,分别占26.9%~71.8%和28.1%~82.6%,最高浓度Zn处理(2000 mg·kg^(-1))下,Zn在可溶性组分(液泡为主)的占比可超过细胞壁。3种乔木叶片中的Zn主要以NaCl、HAc、HCl提取态存在,占57.4%~82.7%,根系中的Zn主要以NaCl、HAc提取态存在,占42.8%~67.2%,均是活性较低的形态。这说明细胞壁固持、液泡区隔化和将Zn以低活性的形态赋存可能是3种乔木积累和耐受Zn的重要机制。