楊樹(shù)適應(yīng)性強(qiáng)、速生性突出，是我國(guó)面積最大、分布最廣的生態(tài)綠化和工業(yè)用材樹(shù)種，也是重金屬污染植物修復(fù)的重要樹(shù)種。西北農(nóng)林科技大學(xué)青年教師張一帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)增加氮營(yíng)養(yǎng)對(duì)于楊樹(shù)耐受干旱及重金屬脅迫具有重要作用。相關(guān)成果發(fā)表于《生態(tài)毒理學(xué)和環(huán)境安全》。
張一研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與低氮相比，適量氮素添加促進(jìn)了楊樹(shù)細(xì)根的增生，增加了木質(zhì)部導(dǎo)管發(fā)生頻率，增強(qiáng)了干旱下木質(zhì)部的適應(yīng)性發(fā)育，從而提高了干旱下水力學(xué)安全性；氮素增加了葉片脫落酸、游離脯氨酸和類胡蘿卜素含量，促進(jìn)了氣孔的調(diào)控，提高了瞬時(shí)水分利用效率，增強(qiáng)了楊樹(shù)耐干旱能力。部分關(guān)鍵基因在適量供氮后得到激活，包括激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)組分、抗氧化酶生物合成基因等。
研究表明，在鎘污染—低氮雙重脅迫下楊樹(shù)木質(zhì)部的次生生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制，其抑制在充分供氮下得到部分緩解。在充分供氮時(shí)，莖的鎘生物富集系數(shù)在中度、重度鎘污染下分別達(dá)到3.07和0.91，莖干鎘積累量在重度鎘污染下達(dá)到每株164微克 。充分供氮提高了楊樹(shù)莖內(nèi)的激素及抗氧化物質(zhì)水平，增強(qiáng)了抗氧化防御，也促進(jìn)了莖干次生生長(zhǎng)和木質(zhì)部發(fā)育。這兩個(gè)因素共同增加了楊樹(shù)莖干對(duì)鎘的生物學(xué)富集效率，促進(jìn)了楊樹(shù)對(duì)重金屬污染土壤的生物學(xué)修復(fù)。
研究還發(fā)現(xiàn)，氮素顯著改變了楊樹(shù)葉片的鎘積累特征及抗性適應(yīng)策略。在充分供氮時(shí)，隨著鎘污染時(shí)間和強(qiáng)度的增加，葉片對(duì)鎘的富集系數(shù)和積累量增加，此過(guò)程中葉綠素濃度及凈光合速率未顯著降低，表明葉片保持了較強(qiáng)的鎘耐受能力，這源于葉片內(nèi)較高水平的內(nèi)源激素、酶類抗氧化物質(zhì)和非酶類抗氧化物質(zhì)含量，以及多個(gè)抗氧化酶合成基因的上調(diào)表達(dá)。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 靳軍）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2019.04.014
https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.05.031
中國(guó)-博士人才網(wǎng)發(fā)布
聲明提示：凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：XXX”的文/圖等稿件，本網(wǎng)轉(zhuǎn)載出于傳遞更多信息及方便產(chǎn)業(yè)探討之目的，并不意味著本站贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性，文章內(nèi)容僅供參考。
