【长江大学】Ecotox. Environ. Safe.（IF=6.8）磁场对镉在天蓝遏蓝菜中的亚细胞分布及化学形态的影响重金属容易在微生物和植物器官中积累，并通过食物链最终损害人类健康。镉（Cd）对大多数植物均具有毒性，且可扰乱植物的生理过程，诱发植物根系抑制生长、叶片坏死基生物产量下降等问题。近年来的研究表明，中国有19.4%的农业土壤收到无机污染物的影响，且土壤中Cd已超过其最高阈值7%。植物修复是一种生态友好且经济的土壤修复方法。而天蓝遏蓝菜（Noccaea caerulescens）作为超积累植物广泛应用于植物修复，且适宜磁场可提高植物修复效率，但对Cd在植物中的亚细胞分布和形态形成的影响鲜有报道。  长江大学资源与环境学院研究团队在环境科学与生态学领域Top期刊Ecotoxicology and Environmental Safety在线发表了题为“Effects of magnetic field on cd subcellular distribution and chemical speciation in Noccaea caerulescens”的文章，探究外磁场30、60、120、150和400 mT下Cd在N. caerulescens中的亚细胞分布、化学形态和碳酸酐酶活性的变化，并分析这些变化对植物修复能量的影响。 研究发现，与对照相比，除400 mT外，所有磁场预处理N. caerulescens种子发芽后的根和芽的生物量均较高，且在120 mT时总生物量最高，而碳酸酐酶活性在150 mT后趋于稳定。植物根部和地上部分的Cd含量随着磁场强度的增加而增大，从对照组的根部及地上部分Cd的生物富集因子（BCF）值9.9和93.7，提高至400 mT下的15.6和151.7。与对照相比，外磁场显著增加了细胞质组分中的Cd浓度，在植物根系中，400 mT下细胞壁组分中Cd的浓度从对照组的59.8%下降至43.0%，而细胞质组分中则从对照组的26.4%增加至43.0%，细胞器中无明显差异。此外，在植物芽中也发现相似变化，且芽中150和400 mT下细胞器组分中Cd浓度增加。磁场处理后，Cd在根组织细胞壁中比例下降，且120 mT下最为明显，说明磁场促进Cd从根部转移进地上部分。随磁场强度增加，根系中无机馏分（CF1）和地上部分的不溶馏分（CF4）比例增加。在120 mT下，由于Cd在亚细胞分布、化学形态形成和碳酸酐酶活性的复杂相互作用下，具有最有利的植物修复效果，有助于将Cd转化为植物根部中更具有生物利用度的形式，使其更易转移到枝条中。磁场对植物的影响机制，为野外田间及土壤等环境修复提供了一种的新方法。
参考文献 https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115835 |
