镉暴露条件下玉米生长及根系构型分级特征研究

为探究不同镉(Cd)浓度对玉米幼苗生长、Cd吸收动力学特征、根系构型及分级变化特征的影响,采用水培模拟方法,待玉米生长至两叶一心,施加不同浓度CdCl2·2.5H2O(0,5,10,25,50,100,200μmol·L-1),胁迫5 d后采样并测定株高、主根长、地上地下部生物量、Cd含量和光合以及根系相关指标.结果表明,随着Cd胁迫程度的升高,玉米的株高、主根长、生物量、耐受指数、总根长、根表面积、根体积、分枝数和根尖数均显著下降,根平均直径和根冠比显著升高(P<0.05);Ⅰ～Ⅲ级(0～1.5 mm)根系分级下的根系参数(根长、根表面积和根体积)呈下降趋势,且与地下部Cd浓度呈显著负相关(P<0.05),处于0～0.5 mm径级区间的根长、根表面积和根体积所占的比例在Cd胁迫下有所降低.玉米幼苗地上地下部的Cd浓度及含量在Cd胁迫下显著提高,叶绿素含量降低,光合作用受到抑制.研究表明,Cd主要通过抑制细根的生长从而影响根系的形态发育,并抑制了光合作用的进行以及玉米地上和地下部的伸长和生物量的积累.