外源茉莉酸对菊芋镉胁迫下光合特性及镉积累的影响

镉(Cadmium,Cd)是一种有毒污染物,揭示外源茉莉酸(jasmonic acid,JA)对菊芋(Helianthus tuberosus L.)镉胁迫下光合特性及镉积累的影响,为解决土壤重金属问题提供实践依据.以耐镉性强的榆林菊芋和耐镉性弱的成都菊芋为材料,采用土培盆栽,设置低、中、高3个镉浓度(75、150、300 mg kg?1),叶面喷施25μmol L?1 JA,探究其对不同程度镉污染的缓解效果.结果表明,JA缓解后,成都菊芋株高在低镉组出现最大值,为CK组的1.26倍,榆林菊芋株高变化较小,二者的叶面积、根长和干重均呈上升趋势.此外,榆林菊芋的叶绿素含量在低镉组第7天最大,为胁迫组的1.27倍,成都菊芋第21天才达到峰值.二者的初始荧光(F0)恢复正常,PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)大幅提升,光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)增加,非光化学淬灭系数(qN)下降至对照水平.并且净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)均呈上升曲线,胞间CO2浓度(Ci)减小.各器官镉含量大小为根>叶>茎,除茎部外其余组织生物富集系数都大于1,转移系数小于1,通过激光共聚焦显微观察发现气孔周围镉离子大量减少.综上,施加外源JA能够提高菊芋的叶绿素含量,保护叶绿体结构免遭破坏,净光合速率及光合碳同化效率提升,增加了干物质的积累,增强植株抗镉性.JA信号减少了镉的吸收和转移,减轻了镉毒胁迫,这为种植菊芋修复土壤镉污染提供理论指导.