外源水杨酸对镉胁迫下苎麻生长生理的缓解效应

摘要：为探明水杨酸（SA）缓解镉胁迫下苎麻（Boehmeria nwea）生长生理的理论依据，本试验以苎麻品种中苎一号为供试材料，研究叶面喷施不同浓度SA（50、100、200 umol/L和400 unol/L）对镉胁迫下苎麻生长生理的影响。结果表明，与对照（CK）相比，镉胁迫抑制苎麻生长，降低生物量，降低光合色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性且多达显著水平，丙二醛（MDA）含量和脯氨酸（Pro）含量显著增加。SA处理能有效缓解苎麻镉胁迫，并且SA对苎麻生长的缓解效果与其喷施浓度密切相关，过低或过高浓度的水杨酸会减弱对镉胁迫的缓解作用。浓度为100-200 umol/L时水杨酸的镉胁迫缓解效果最佳，苎麻生物量、光合色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性增幅最大，MDA含量降幅最大，与镉胁迫处理（CD）相比苎麻根、茎、叶的镉含量最大降幅分别为34.62%、26.83%和52.31%。本研究得出的降低苎麻重金属镉胁迫的最佳SA浓度，可对苎麻的科学生产提供技术依据。

关键词：苎麻；水杨酸；镉胁迫；缓解作用

中图分类号：S563.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2025）01-0061-07

重金属镉（cadmium，Cd）是植物的非必需元素，植物体内镉累积到一定程度就会对其自身产生毒害作用，影响正常生长发育，并通过食物链对动物和人类的健康造成威胁。多年以来，随着我国工业的快速发展，化肥、农药的大量施用，工业废水和污泥的农业利用，以及重金属大气沉降的日益增加，使土壤中的镉含量明显增加，土壤镉污染状况越发严重。前人研究发现，土壤镉含量达到一定浓度就会干扰植物的光合作用、酶活性、细胞分裂及膜活性、呼吸作用、蒸腾作用等生理活动。

苎麻（Boehmeria nirea）是我国重要的纤维作物之一，种质资源丰富，具有抗逆能力强、生长迅速、繁殖能力强、根系庞大、生物产量高等特点，其对重金属镉的适应能力强，是非常有前景的重金属镉污染土地修复植物。有研究表明，苎麻对镉的耐受阈值在80 mg／kg左右，当镉浓度超过80mg/kg时，苎麻对镉的吸收以及自身的调节能力会降低。当土壤镉浓度超过200 mg／kg时，苎麻各生长性状随之下降，出现植株矮小、生长缓慢等现象。因此，提高苎麻耐镉性、缓解镉胁迫对苎麻造成的生长抑制，有助于提高苎麻修复镉污染的能力。

水杨酸（salicylic acid，SA）作为植物体内一种重要的内源激素，当植物受到生物或非生物胁迫时，SA可以作为一种信号分子参与到植物特异性反应的表达过程，以此提高植物的抵抗能力。大量研究表明，施加SA能降低植物膜脂过氧化产物丙二醛（malondialdehyde，MDA）的生成量，从而增强叶片的抗氧化酶活性，最终起到提高植物抵抗镉胁迫的作用。Ali等发现，施用SA能够增强玉米根系Cd胁迫下的养分吸收能力，改善根系生长状况并提高生物量。SA对镉胁迫下小麦、番茄、烟草等的缓解机理已有相关报道，这些研究均表明SA处理可以增强植物对镉胁迫的抗性，但关于施用水杨酸来提高苎麻缓解镉胁迫的研究尚未见报道。因此，本试验以苎麻品种中苎一号为材料，研究叶面喷施水杨酸对镉胁迫下苎麻生长和生理特性的影响，以期为降低苎麻生产中的镉胁迫危害提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2022年3-8月在湖南农业大学校内苎麻基地进行。供试苎麻[Boehmeria nirea（L.）Gaudich.]品种中苎1号由湖南农业大学苎麻研究所提供。本试验采用土壤盆栽方式。供试盆栽容器为高30 cm，底径30 cm、口径36 cm的园艺塑料盆，每盆均装入混匀粉碎土壤15 kg。所用土壤肥沃，全氮含量1.30g/kg、碱解氮81.70mg/kg、有效磷83.40mg／kg、速效钾148.00 mg/kg、有机质25.00 g/kg，适宜苎麻栽培。

1.2试验设计与管理

2022年3月中旬在湖南农业大学耘园苎麻试验基地选择株高约为60 cm的苗株进行打顶，同年4月22日进行扦插育苗，待苎麻生长2周左右从中选取生长良好、大小一致的株高约为20-30 cm的苎麻嫩梢幼苗移栽至盆中，每盆2株。试验期间进行常规栽培管理，保证幼苗正常生长。

试验设置两个对照组，即空白对照组（CK）和镉胁迫对照组（CD，镉浓度为100 mg/kg），外源水杨酸浓度设置为50、100、200 umol/L和400umol/L。试验共设6组处理，分别用CK、CD、z50、Z100、2200、2400表示，重复6次。具体处理方法：苎麻株高约为50 cm时对叶片进行水杨酸预处理，连续5d早晚均对叶片正反面喷施不同浓度的水杨酸溶液，空白对照组喷施同量蒸馏水：预处理结束后第2天对除空白对照组以外的盆栽苎麻进行镉胁迫处理，将CdCI2·2.5H2O水溶液均匀浇灌在盆土中（渗出液反复回收浇灌，直至与土壤均匀混合），土壤镉含量达到100 mg／kg时为止。分别于镉胁迫处理后10、20、30 d取样测定分析相关指标。