趙雅曼，陳順鈺，李宗勛，李啟艷，侯曉龍,2,3*，蔡麗平,2,3

(1.福建農(nóng)林大學林學院，福建 福州 350002；2.海峽兩岸紅壤區(qū)水土保持協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 福州 350002；3.南方紅壤區(qū)水土保持國家林業(yè)和草原局重點實驗室，福建 福州 350002)

土壤酸化和重金屬污染是社會和人民群眾關(guān)注的主要環(huán)境問題之一，而一些金屬礦開采廢棄地土壤酸化和重金屬污染往往同時存在[1-4]。不論土壤酸化還是重金屬污染均會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)變差、肥力降低，影響作物、林木等植物的生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致其枯萎、死亡，同時也嚴重威脅到人類的身體健康，因此，土壤酸化和重金屬污染的治理成為當前亟須解決的重大課題[5]。植物修復(fù)不僅可以快速增加植被覆蓋，而且可以改良土壤，減少土壤污染，相比物理化學治理方法具有生態(tài)環(huán)保、經(jīng)濟實用等優(yōu)點，受到人們的普遍青睞[6]。

植物修復(fù)的前提是富集和耐性植物的篩選，在此方面國內(nèi)外學者做了大量研究，篩選出了不少適合酸性土壤或重金屬污染廢棄地應(yīng)用的植物[7-9]。金絲草(Pogonatherumcrinitum)是從鉛鋅(Pb,Zn)礦區(qū)篩選出的一種Pb超富集植物，可以在土壤Pb含量小于20000 mg·kg-1的環(huán)境中正常生長，對Pb有強的耐性和富集能力[10]。金絲草為多年生草本植物，具有耐貧瘠、生長速度快、分布范圍廣等特點，在土壤Pb污染植物修復(fù)上有廣泛的應(yīng)用前景[11]。

種子萌發(fā)是植物生長的初始階段，也是最關(guān)鍵和最脆弱的環(huán)節(jié)，容易受到病害、機械損傷和環(huán)境脅迫的影響，是進行抗逆性研究的重要時期之一[12]。低Pb濃度(50 mg·L-1)對金絲草種子萌發(fā)有一定促進作用，Pb脅迫對金絲草根長和芽長無顯著影響[13]。金絲草生長的鉛鋅礦區(qū)土壤除了鉛污染嚴重外，同時還存在土壤酸化和鎘污染的問題[14]，但是，金絲草是否對酸和鎘脅迫具有一些特殊的響應(yīng)策略尚不清楚。

鑒于此，以超富集植物金絲草種子為試驗材料，設(shè)計不同pH(5.5、4.5、3.5)和Cd2+濃度(5、10、20 mg·L-1)的脅迫試驗，在人工氣候培養(yǎng)箱中開展金絲草種子對酸和鎘脅迫的響應(yīng)研究，測定不同酸和鎘脅迫條件下金絲草種子萌發(fā)、幼苗生長、生物量、質(zhì)膜完整性和細胞超微結(jié)構(gòu)等指標，揭示金絲草種子萌發(fā)對酸和鎘脅迫的響應(yīng)，分析金絲草幼苗生長、生物量分配、質(zhì)膜變化、細胞結(jié)構(gòu)對酸和鎘脅迫的響應(yīng)策略，以期為植物修復(fù)復(fù)合土壤污染技術(shù)提供更多的科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗所用金絲草種子于2017年夏采自福建尤溪鉛鋅礦區(qū)的金絲草植株，種子采集后存于4 ℃冰箱。將采集的金絲草種子置于0.3%的高錳酸鉀溶液中，室溫條件下浸泡30 min后用純水沖洗數(shù)遍，然后置于純水中浸泡24 h。試驗中酸和Cd脅迫溶液分別采用分析純試劑CH3COOH和Cd(CH3CO2)2配制，試驗處理分別為pH 5.5、4.5、3.5和Cd 5、10、20 mg·L-1，同時采用pH值為6.1的純水作為對照。2018年1月在LT-ACC400人工氣候箱中進行種子萌發(fā)試驗，培養(yǎng)條件為溫度25 ℃，空氣濕度75%，光照強度10000 Lx，晝/夜光照時間為(14/10) h·d-1[15]。試驗采用培養(yǎng)皿濾紙法進行，在9 cm培養(yǎng)皿中鋪放兩層濾紙并加入5 mL相應(yīng)處理的脅迫液，選取50粒長勢飽滿、均一的種子于每個培養(yǎng)皿中，每個處理3個重復(fù)。試驗期間每48 h更換一次濾紙和脅迫液以保證脅迫環(huán)境的穩(wěn)定，以胚根突破種皮1 mm為發(fā)芽標志，每24 h統(tǒng)計一次發(fā)芽數(shù)，以連續(xù)5 d萌發(fā)數(shù)一致為種子發(fā)芽結(jié)束的標志。試驗第4天統(tǒng)計發(fā)芽勢，第13 天統(tǒng)計發(fā)芽率。

1.2 測定指標

1.2.1種子萌發(fā)指標測定[15]

發(fā)芽率=(萌發(fā)種子數(shù)/種子總數(shù))×100%

發(fā)芽勢=(發(fā)芽高峰期發(fā)芽的種子數(shù)/種子總數(shù))×100%

發(fā)芽指數(shù)(germination index,GI)=∑(Gt/Dt)

活力指數(shù)(vigor index,VI)=GI×g

式中：Gt為在t時間內(nèi)萌發(fā)數(shù)；Dt為相應(yīng)的萌發(fā)天數(shù)；g為芽長度+根長度。

1.2.2胚根長、胚芽長和生物量的測定 萌發(fā)結(jié)束后，每盤選取20株長勢相似的幼苗，參考魯如坤[16]的方法測量其胚根長、胚芽長。并快速測量胚根和胚芽的鮮重，然后在105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重后稱量其干重。

1.2.3萌發(fā)抑制指數(shù)[15]

抑制指數(shù)(restrain index，RI)=(對照指標值-處理指標值)/對照指標值

當RI<0，酸、Cd脅迫對種子萌發(fā)和幼苗生長起促進作用；當RI>0，酸、Cd脅迫對種子萌發(fā)和幼苗生長起抑制作用；當RI=0，酸、Cd脅迫對種子萌發(fā)和幼苗生長無明顯作用。

1.2.4測定質(zhì)膜完整性和細胞相對活性 采用Evans blue染色的方法檢測金絲草幼苗根尖質(zhì)膜完整性[17]。從各處理組中分別取長度為2 cm左右的金絲草幼苗根尖，在4 ℃冷處理pH 4.5的 0.5 mmol·L-1CaCl2溶液中浸泡5 min后純水洗凈吸干，在4 mL 伊文思藍溶液(0.025% 伊文思藍溶于pH 5.6 的100 μmol·L-1CaCl2溶液中)中浸泡30 min，洗凈吸干后在純水中浸泡15 min，在LEICA M205 FA全電動熒光立體顯微鏡下觀察拍照。

利用Image-J軟件對根尖照片進行處理，細胞相對活性計算公式如下[18]：

V=A/At×100%

式中：V為細胞相對活性，A為根尖非染色區(qū)域面積，At為全根尖面積。

1.2.5胚芽超顯微結(jié)構(gòu)的測定 發(fā)芽試驗結(jié)束后，在各處理組中各選取長勢相似的3株幼苗，用4 ℃預(yù)冷的PBS(pH 7.4)溶液清洗1～2次，去除殘留的雜質(zhì)，然后將樣品放入1 mL 2.5% 戊二醛溶液(用PBS配制)中，充分浸沒組織，在 4 ℃固定過夜后立即用干冰保存，送于上海秉新生物科技有限公司使用透射電子顯微鏡(Tecnai G2 Spirit)對金絲草胚芽組織進行檢測，并采用能譜儀(EDS)對胚芽組織選定區(qū)域(圖中紅色圓圈區(qū)域)進行掃描，對重金屬含量進行定性分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013和SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，使用單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s法在0.05水平上對數(shù)據(jù)進行多重比較分析，圖表中數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示，并用Origin 8.5作圖。

采用隸屬函數(shù)法對不同處理下的金絲草種子萌發(fā)和幼苗生長指標進行綜合評價[19]，計算公式如下：如指標與抗逆性呈正相關(guān)時：

指標與抗逆性呈負相關(guān)時，則用反隸屬函數(shù)計算：

綜合隸屬函數(shù)值：

2 結(jié)果與分析

2.1 酸、鎘脅迫對金絲草種子萌發(fā)指標的影響

由表1可知，酸脅迫下金絲草種子的各萌發(fā)指標均隨pH的減小呈現(xiàn)先增后減的趨勢，但不同酸脅迫處理金絲草種子的發(fā)芽率均與對照無顯著差異(P>0.05)；pH 5.5處理金絲草種子的發(fā)芽勢與對照無顯著差異(P>0.05)，但發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著大于對照(P<0.05)；pH 3.5處理，金絲草種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著小于對照(P<0.05)；隨Cd脅迫濃度的增大，金絲草種子的活力指數(shù)呈減小趨勢，且不同處理均顯著小于對照(P<0.05)；Cd 5處理下金絲草種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均與對照無顯著差異(P>0.05)，Cd 20處理下各萌發(fā)指標則均顯著小于對照(P<0.05)。

表1 不同酸、鎘脅迫下金絲草種子的萌發(fā)指標

注：同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: The different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments atP<0.05 levels.

2.2 酸、鎘脅迫對金絲草幼苗胚根長、胚芽長和根冠比的影響

由圖1可知，pH 5.5和4.5處理金絲草幼苗的胚根長和根冠比均與對照無顯著差異(P>0.05)，pH 5.5處理顯著大于pH 4.5處理(P<0.05)，pH 3.5處理的金絲草幼苗的胚根長和根冠比均顯著小于對照(P<0.05)；酸脅迫對金絲草幼苗胚芽長無顯著影響(P>0.05)；隨著Cd濃度的增大，金絲草幼苗胚根長、胚芽長和根冠比均呈減小趨勢，不同Cd脅迫處理金絲草幼苗的胚根長、根冠比均顯著小于對照(P<0.05)，Cd 5處理的胚芽長與對照無顯著差異(P>0.05)。

2.3 酸、鎘脅迫對金絲草幼苗生物量的影響

由圖2可知，酸脅迫下金絲草幼苗胚根鮮重呈減小趨勢，且不同處理均顯著小于對照(P<0.05)；pH 4.5處理下金絲草幼苗的胚芽鮮重顯著小于對照(P<0.05)，其他處理則與對照無顯著差異(P>0.05)；pH 3.5處理金絲草幼苗胚根干重顯著小于對照(P<0.05)，胚芽干重則與對照無顯著差異(P>0.05)，但顯著大于其他酸脅迫處理(P<0.05)。說明pH 3.5處理會抑制胚根干重，但會促進胚芽干重增加。 Cd脅迫條件下，金絲草幼苗的胚根重量呈減小趨勢，Cd 5處理下胚根鮮重、干重均顯著小于對照(P<0.05)，胚芽鮮重、干重呈先增后減趨勢，Cd 5處理下均顯著大于對照(P<0.05)；Cd 5處理下金絲草幼苗根系生物量受到抑制，但胚芽生物量則被促進；Cd 10和20處理下金絲草幼苗胚根和胚芽的生物量均顯著小于對照(P<0.05)。

圖1 不同酸、鎘脅迫下金絲草幼苗胚根長、胚芽長和根冠比

圖2 不同酸、鎘脅迫下金絲草幼苗胚根和胚芽鮮重、干重

2.4 酸、鎘脅迫對金絲草萌發(fā)指標和生長指標的抑制作用分析

由表2可知，酸脅迫可提高金絲草種子的發(fā)芽率，其中pH 5.5處理作用最明顯；pH 5.5處理對金絲草的各萌發(fā)指標均為促進作用，而pH 3.5處理則對除發(fā)芽率外的其他萌發(fā)指標均有抑制作用；除了pH 5.5處理的胚根長、pH 4.5處理的胚芽長和pH 3.5處理的胚芽干重外，金絲草各生長指標均受到抑制作用，其中，胚根干重隨pH值的減小受到的抑制作用逐漸增加，而胚芽干重則相反。

隨著Cd濃度的增加，金絲草種子萌發(fā)指標和幼苗生長指標受到的抑制作用均逐漸增強，Cd 5處理對金絲草的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚芽鮮重和胚芽干重具有一定促進作用，其他處理各指標均表現(xiàn)出抑制作用。

表2 酸、 鎘脅迫處理金絲草萌發(fā)指標和生長指標的抑制指數(shù)

2.5 酸、鎘脅迫對金絲草幼苗根尖質(zhì)膜完整性的影響

由圖3可知，對照組根尖無明顯著色，隨著酸、Cd脅迫程度的增加，根尖著色逐漸加深，在pH 3.5和Cd 20處理下的根尖質(zhì)膜受到嚴重損傷，染色最深(細胞相對活性僅為10%左右)，說明根尖細胞膜的破損程度逐漸增加。

圖3 酸、鎘脅迫下金絲草幼苗根尖質(zhì)膜完整性

2.6 酸、鎘脅迫下金絲草幼苗胚芽細胞亞顯微結(jié)構(gòu)

2.6.1酸脅迫對金絲草幼苗胚芽細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的影響 由圖4可知，對照組金絲草胚芽細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)完整，細胞核核膜完整清晰，圓球形線粒體數(shù)量較多，內(nèi)部管狀嵴分布均勻，清晰可見，葉綠體基粒和類囊體結(jié)構(gòu)清晰，排列整齊(圖4-1，4-2)。pH 5.5處理下的部分胚芽細胞葉綠體外膜斷裂，產(chǎn)生髓樣結(jié)構(gòu)(圖4-3，4-4)。pH 4.5處理部分葉綠體內(nèi)膜破損，基粒出現(xiàn)彎曲變形，線粒體數(shù)量減少，管狀嵴密度降低(圖4-5，4-6)。pH 3.5處理下細胞膜斷裂，細胞核出現(xiàn)空泡化現(xiàn)象，部分葉綠體和線粒體等細胞器嚴重破裂，內(nèi)部蛋白質(zhì)和酶類等物質(zhì)外流，細胞受損嚴重(圖4-7，4-8)。

2.6.2鎘脅迫對金絲草胚芽細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的影響 由圖5可知，相較于對照，Cd 5處理細胞出現(xiàn)明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，葉綠體變形皺縮成近球形，外膜斷裂，基粒排列混亂，類囊體扭曲變形，細胞基質(zhì)中開始出現(xiàn)大量黑色顆粒(圖5-9, 5-10)。Cd 10處理下細胞受損加劇，葉綠體內(nèi)膜破裂，基質(zhì)外流，部分細胞細胞器破損嚴重，開始出現(xiàn)細胞空泡化現(xiàn)象，并且同樣存在大量黑色顆粒(圖5-11, 5-12)。Cd 20處理下細胞核、線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器皆破裂消失，細胞空泡化現(xiàn)象加劇，細胞壁周圍沉積大量黑色顆粒(圖5-13, 5-14)。對Cd脅迫下的金絲草胚芽細胞進行能譜分析發(fā)現(xiàn)(圖6)，胚芽細胞內(nèi)均沉積了一定量的重金屬Cd，其峰值低于Cl，且均吸附于0.3～0.6 keV和2.5～4 keV位點間，證明了Cd是存在于細胞壁和細胞基質(zhì)中的黑色顆粒物的主要成分之一。

圖4 酸脅迫下金絲草幼苗胚芽細胞亞顯微結(jié)構(gòu)

圖5 Cd脅迫下金絲草幼苗胚芽細胞亞顯微結(jié)構(gòu)

圖6 Cd脅迫下金絲草幼苗胚芽細胞能譜圖

2.7 金絲草種子萌發(fā)和幼苗生長對酸和鎘脅迫的耐性評價

2.7.1酸、鎘脅迫處理下金絲草各萌發(fā)和幼苗生長指標的相關(guān)性分析 由表3可知，各形態(tài)指標之間、指標和處理之間均存在不同程度的相關(guān)性，其中發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、芽長、芽干重和處理間均有顯著相關(guān)性(P<0.05)，且發(fā)芽率和芽長與處理間為極顯著負相關(guān)(P<0.01)；另外，發(fā)芽率和芽長呈極顯著正相關(guān)，活力指數(shù)和根長、根干重極顯著正相關(guān)，根長和根鮮重、根干重極顯著正相關(guān)(P<0.01)。而發(fā)芽勢與處理和其他各指標間均無顯著相關(guān)性(P>0.05)。發(fā)芽率和芽長可作為判斷金絲草耐酸和Cd脅迫程度的關(guān)鍵指標。

表3 酸、鎘處理下金絲草種子萌發(fā)和幼苗生長各形態(tài)指標之間的相關(guān)性

注：** 表示在 0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，* 表示在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note: ** indicates significant correlation at 0.01 level (both sides), * indicates significant correlation at 0.05 level (both sides).

2.7.2酸、鎘脅迫下金絲草各形態(tài)指標的隸屬函數(shù)值 根據(jù)相關(guān)性分析的結(jié)果，運用隸屬函數(shù)法對有顯著相關(guān)性的萌發(fā)和生長指標進行綜合評價。由表4可知，不同處理下的金絲草萌發(fā)和幼苗生長指標的綜合隸屬函數(shù)值大小為pH 5.5>CK>pH 4.5>Cd 5>pH 3.5>Cd 10>Cd 20。酸、Cd脅迫下的綜合隸屬函數(shù)值均隨脅迫的增強而減小，且僅有pH 5.5處理的綜合隸屬函數(shù)值大于對照，是對照的1.034倍，說明弱酸處理有助于金絲草的種子萌發(fā)和幼苗生長；Cd處理的綜合隸屬函數(shù)值均小于對照，其中Cd 20處理對金絲草的種子萌發(fā)和幼苗生長的抑制作用最大。

表4 不同酸和鎘脅迫下金絲草各萌發(fā)和生長指標的隸屬函數(shù)值

3 討論

逆境脅迫環(huán)境會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生一定的影響，本試驗采用不同pH和Cd溶液對金絲草種子進行脅迫處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酸處理均會促進種子的萌發(fā)，且脅迫下金絲草種子萌發(fā)指標呈先增后減趨勢，均在pH 5.5達到最大值, 呈現(xiàn)“低促高抑”現(xiàn)象；酸脅迫對萌發(fā)指標的抑制作用表現(xiàn)為pH 3.5>pH 4.5>pH 5.5。歐陽玲[20]研究發(fā)現(xiàn)白三葉(Trifoliumrepens)種子的萌發(fā)指標均隨酸度的增加(pH 7.0～2.0)呈先增加后減小趨勢，在pH 6.0達到萌發(fā)指標的最大值，本試驗研究結(jié)果與其一致。楊舒貽等[21]對強酸脅迫下大葉相思(Acaciaauriculiformis)幼苗的抗性生理機制進行研究發(fā)現(xiàn)，在pH值為3.0和2.0環(huán)境下，幼苗丙二醛(MDA)含量無顯著變化，且谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶和谷胱甘肽過氧化物酶在pH 2.0脅迫下無顯著變化，但在pH 3.0脅迫下會顯著上升等，pH 3.0可能是大葉相思幼苗耐強酸脅迫的生理調(diào)節(jié)閾值。另外，本研究中發(fā)現(xiàn)pH 6.1～4.5處理對金絲草幼苗胚根長、胚芽長、胚根干重無顯著影響(P>0.05)，但胚根長隨酸度的增加呈先增后減趨勢，在pH 5.5達到最大值；且胚根長、胚根干重隨pH值的減小(pH 5.5～3.5)受到的抑制作用逐漸增強，胚芽干重則相反。張玉秀等[22]研究發(fā)現(xiàn)，紫穗槐(Amorphafruticosa)根長在pH 3.0～4.5 處理間迅速增加，然后隨著pH的升高逐漸減小，且在pH 4.5～5.0達到最大值，pH 3.0脅迫明顯抑制根生長。張海艷[23]研究發(fā)現(xiàn)，pH 5.0～2.0脅迫環(huán)境對玉米幼苗生長沒有顯著抑制作用，pH 1.0脅迫對玉米幼苗根系的抑制作用大于地上部分，本試驗研究結(jié)果與其一致。這可能是因為在弱酸處理下金絲草將有限的養(yǎng)分資源優(yōu)先分配到根部來適應(yīng)逆境，使根長得到補償增長來維持根系正常的生理功能，而低pH值可能導(dǎo)致根尖細胞分裂速度減慢或無法正常分裂，從而對根的伸長產(chǎn)生抑制。

Cd脅迫對金絲草的種子萌發(fā)指標和幼苗生長指標的抑制作用均表現(xiàn)為Cd 20>Cd 10>Cd 5，其中Cd 5處理會促進種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚芽長、胚芽鮮重和胚芽干重。徐雅梅等[24]對野生垂穗披堿草(Elymusnutans)種子在Mn、Pb處理下的響應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)隨著Mn、Pb溶液濃度的升高，種子發(fā)芽指標和胚根、胚芽長出現(xiàn)了不同程度的減小趨勢；孫金金等[25]研究發(fā)現(xiàn)黑麥(Secalecereale)、燕麥(Avenasativa)、高丹草(Sorghumbicolor×Sorghumsudanense)和無芒雀麥(Bromusinermis)等禾本科草類的相對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，以及幼苗的相對芽長、根長、芽重和根重均隨Cu、Cd和Pb脅迫濃度的增大呈降低趨勢，黑麥草(Loliumperenne)和高羊茅(Festucaarundinace)在高濃度脅迫下甚至出現(xiàn)“無根苗”現(xiàn)象，本研究結(jié)果與其一致。這可能是因為過量的重金屬離子會造成種子和幼苗產(chǎn)生過氧化毒害，造成細胞膜脂過氧化，甚至導(dǎo)致植物體內(nèi)活性氧自由基的產(chǎn)生和抗氧化防御系統(tǒng)之間的失衡，影響植物的正常生長發(fā)育[26-27]。

伊文斯藍染色通過植物染色深淺來評價其質(zhì)膜完整性，植物在受到逆境脅迫后積累的活性氧會導(dǎo)致植物MDA含量升高，而MDA 是細胞膜脂過氧化的主要產(chǎn)物，也是判斷植物細胞膜破損程度的重要指標之一[28]。李黎等[29]研究發(fā)現(xiàn)，細莖柱花草(Stylosanthesguianensisvar.intermedia)體內(nèi)的丙二醛含量隨低溫處理時間的增加而逐步升高。羅潔文等[30]研究發(fā)現(xiàn)，類蘆(Neyraudiareynaudiana)根系體內(nèi)的MDA含量隨Cd、Pb 脅迫濃度的增加呈增長趨勢，其根系質(zhì)膜的著色變化與MDA含量變化相同，且在Cd、Pb濃度為100 μmol·L-1時著色最深。本試驗對金絲草幼苗根尖進行染色發(fā)現(xiàn)，隨著脅迫濃度的增加，染色程度逐漸加深，說明根尖細胞膜的破損程度逐漸增加，進一步在組織化學的層面上證明了酸、Cd處理對金絲草幼苗根系的影響，與以上研究結(jié)果一致。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，植物在逆境環(huán)境下會對體內(nèi)細胞器產(chǎn)生一定的損傷，特別是葉綠體、線粒體、細胞核等細胞器，導(dǎo)致細胞壁被破壞，葉綠體基粒膨脹、溶解、數(shù)量減少，線粒體膜破損，內(nèi)嵴斷裂等現(xiàn)象發(fā)生[31-32]。本研究發(fā)現(xiàn)，在CK處理下，葉肉細胞組織結(jié)構(gòu)完好，隨著脅迫濃度的增加，細胞質(zhì)壁分離嚴重，葉綠體膜破裂，出現(xiàn)髓狀物質(zhì)，基粒彎曲變形，線粒體管狀嵴排列混亂甚至消失，且在Cd 20處理下出現(xiàn)細胞空泡化現(xiàn)象，且Cd脅迫下的葉肉細胞的細胞壁、細胞質(zhì)中均可檢測出重金屬Cd顆粒，可能是細胞壁固持作用達到了飽和或受到了破壞，使Cd離子進入到細胞內(nèi)[33]。

4 結(jié)論

不同酸脅迫均對金絲草種子發(fā)芽率具有促進作用，pH 5.5處理對金絲草種子萌發(fā)和幼苗生長具有促進作用，但pH 3.5處理則表現(xiàn)出較大抑制作用；5 mg·L-1Cd處理下金絲草種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)與對照無顯著差異，生物量顯著大于對照，但隨Cd脅迫濃度的增加，金絲草種子萌發(fā)和幼苗生長指標表現(xiàn)出抑制作用且呈逐漸增大趨勢；pH 大于3.5，Cd濃度小于10 mg·L-1對金絲草根尖質(zhì)膜和胚芽超微結(jié)構(gòu)影響較小，反之則破損嚴重，為金絲草耐受酸和Cd脅迫的閾值。