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苎麻是一种多年生宿根性的经济作物，具有较强的耐干旱、贫瘠等逆境的能力。在对重金属矿区植物资源的调查过程中发现，苎麻能良好地生长于这些重金属胁迫的环境中，并成为优势物种；进一步的研究结果显示，苎麻对重金属污染土壤中的重金属有极强的积累能力。许多研究表明，向重金属污染土壤施加螯合剂能促进植物对重金属的吸收，目前的研究集中于不同螯合剂对植物吸收、积累重金属的影响，以及吸收机理研究，且还没有涉及苎麻。
本研究以不同品种苎麻为实验材料，以筛选重金属镉、铅的耐性品种，研究施加螯合剂EDTA和EGTA对苎麻吸收重金属的影响为基础实验，从苎麻植物的光合系统和抗氧化系统两个方面重点研究了施加螯合剂前后苎麻植物的重金属耐性机理，并详细分析了苎麻叶片中重金属的积累量与各项生理生化指标之间的相关性，比较了不同麻龄苎麻幼苗对重金属和螯合剂胁迫的反应。研究结果表明：
(1)对本研究所采用的15个苎麻品种进行Pb(0～2.00 mmol/L)、Cd(0～0.08 mmol/L)重金属耐性试验后发现，从植物干重积累和Pb、Cd重金属元素积累两个方面考虑，相对来说，多倍体2号和湘苎3号具有较强的耐性。
(2)重金属污染土壤处理苎麻幼苗的结果表明：①苎麻中重金属的积累量因矿山土壤来源的不同(Pb，Zn，Cu，Cd等重金属的含量比例不同)而有明显的差异：②重金属在苎麻根、茎、叶中的分布也因矿山土壤来源的不同而表现出差异性，规律不太明显；③矿山土壤中的重金属不易进入所试验品种的苎麻植物体内，但重金属一旦进入植物根系则较易从根部迁移、转运到地上部。施加螯合剂(包括EDTA和EGTA，处理浓度为10 mmol/kg干土)后，对苎麻幼苗吸收、积累Pb或Cd有较强的促进作用，特别是在根和叶中的积累，而对Cu和Zn的促进或抑制吸收则基本上没有规律性；同时，螯合剂对多倍体2号的重金属元素增强吸收效果要稍强于湘苎3号。
(3)在一般土壤(重金属含量相对较低)中施加低浓度(5～10 mmol/kg)螯合剂(包括EDTA和EGTA)，提高苎麻幼苗叶片叶绿素(Chl)和可溶性糖含量以及Chl a/b比值，但降低类胡萝卜素(Car)含量和Car/Chl比值；提高光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)和水分利用率(WUE)，但降低蒸腾速率(Tr)；提高最大光化学效率(Fv/Fm)、实际量子效率(φPSII)、电子传递效率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)，但抑制非光化学淬灭系数(NPQ)；提高谷胱甘肽(GSH)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性，降低可溶性蛋白和MDA含量。说明低浓度螯合剂处理能促进苎麻幼苗叶片中光合色素的生成和积累，提高光合效率，同时刺激抗氧化酶的活性和非酶抗氧化剂的积累，提高植物的抗氧化能力；但高浓度(15 mmol/kg)螯合剂对苎麻幼苗产生毒害作用。
(4)重金属污染矿山土壤处理，降低苎麻幼苗叶片Chl和Car含量以及Car/Chl比值，但提高可溶性糖含量以及Chl a/b比值；降低Pn、Tr、Gs和Ci，但提高WUE；降低Fv/Fm、φPS II、ETR和NPQ，但对qP有轻微的促进作用：降低可溶性蛋白和GSH含量以及SOD、POD、CAT活性，但对APX活性有轻微的刺激作用，并提高MDA含量。施加低浓度(5～10 mmol/kg)的螯合剂(包括EDTA和EGTA)后，苎麻幼苗的各项生理生化指标均得到显著的改善。说明本研究所采用的重金属污染矿山土壤处理抑制了苎麻幼苗叶片中光合色素的生成和积累，降低光合效率，同时抑制抗氧化酶的活性和非酶抗氧化剂的积累，减弱植物的抗氧化能力；但施加低浓度的螯合剂能显著地改善苎麻幼苗的生长状况，增强抗氧化能力。
(5)施加螯合剂后，苎麻叶片中Pb和Zn的积累量与可溶性蛋白和MDA含量没有相关性，与SOD和POD活性有显著的正相关性，与Chl、AsA和GSH含量，APX和CAT活性，以及Pn、Tr、Fv/Fm、φPSII和ETR等指标有极显著的正相关性，与可溶性糖含量和WUE有极显著的负相关性；叶片Cu和Cd的积累量与可溶性蛋白、Chl、AsA和GSH含量，SOD、POD、CAT和APX活性，以及Pn、Tr、Fv/Fm、φPS II和ETR等指标有极显著的正相关性，与可溶性糖和MDA含量以及WUE有极显著的负相关性。在不考虑其他因素的情况下，与叶片重金属积累量有显著相关性的指标均可以作为此状态下苎麻幼苗受重金属胁迫程度的生理生化指标。此外，本研究采用的苎麻，其叶片中Pb和Zn的积累量具有极显著的正相关性，叶片中Cu和Cd的积累量也具有极显著的正相关性。
(6)通过对苎麻幼苗光合系统和抗氧化系统各项指标的分析，可以看出，无论是单独螯合剂处理或重金属污染矿山土处理，还是重金属污染矿山土+螯合剂的组合处理，苎麻二麻苗的耐逆境能力均强于头麻苗。