【摘 要】
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随着我国工农业的迅速发展,农田土壤污染受到广泛关注。镉（Cd）污染是其中之一,土壤及环境中的Cd易被植物吸收利用,过量Cd不仅会影响植物的生长发育,还会通过食物链影响人类健康。硒（Se）对植物的生长有一定的促进作用,并在植物重金属胁迫响应中有重要作用。本文以紫苏（Perilla frutescens（L.）Britt.）为研究材料,采用盆栽试验的方法,通过测定紫苏幼苗干鲜重、根长、SPAD、光合、
【基金项目】
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山西省重点研发计划项目（201803D221011-5）
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随着我国工农业的迅速发展,农田土壤污染受到广泛关注。镉（Cd）污染是其中之一,土壤及环境中的Cd易被植物吸收利用,过量Cd不仅会影响植物的生长发育,还会通过食物链影响人类健康。硒（Se）对植物的生长有一定的促进作用,并在植物重金属胁迫响应中有重要作用。本文以紫苏（Perilla frutescens（L.）Britt.）为研究材料,采用盆栽试验的方法,通过测定紫苏幼苗干鲜重、根长、SPAD、光合、荧光参数及紫苏幼苗叶片抗氧化酶,探究了喷施和土施Se对Cd胁迫下紫苏幼苗生长发育的影响;通过测定紫苏幼苗根系细胞壁果胶和半纤维素含量,探究土壤施Se对Cd胁迫下紫苏根系细胞壁组分的影响;在此基础上采用高通量测序技术探究了土壤施Se对Cd胁迫下紫苏根际、非根际土壤微生物群落结构及多样性的影响。主要研究结果如下:（1）10 mg/kg Cd胁迫下,叶面喷施5μM Se和土壤施0.6和1.2 mg/kg Se对紫苏的生长均无显著影响。（2）10 mg/kg Cd胁迫导致紫苏幼苗叶片光合色素含量和光合作用降低。Cd胁迫下,叶面喷施5μM Se和土壤施1.2 mg/kg Se幼苗相对叶绿素含量升高,胞间CO2浓度（Ci）、非光化学淬灭系数（NPQ）、光合功能限制值（L（PFD））降低,气孔限制值（Ls）、实际光化学量子产量（Fv’/Fm’）、PSⅡ反应中心实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递效率（ETR）均增加,降低了天线热耗散（Hd）的比例。（3）与对照相比,单独Cd处理,紫苏幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性升高,过氧化氢酶（CAT）活性下降,叶面喷施Se处理,叶片SOD、POD和CAT活性均降低。土壤施Se,3种酶活变化与单独Cd处理变化趋势一致;与单独Cd处理相比,叶面喷施Se使SOD和POD活性下降,CAT活性上升,土壤施Se使SOD、POD和CAT活性均下降。（4）Cd处理影响紫苏根系细胞壁组分。与对照相比,单独Cd处理,根系半纤维素含量升高。土壤施Se根系半纤维素含量亦升高;与单独Cd处理相比,土壤施Se,根系半纤维素1和半纤维素2含量分别升高了13.60%和39.11%,达显著差异,果胶含量无显著变化。（5）土壤微生物多样性分析结果表明,土壤施Se和Cd对土壤细菌群落的多样性无显著影响;群落结构分析结果表明,紫苏根际土壤优势细菌菌门主要为变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和酸杆菌门等,土壤施Se提高了Cd污染土壤中变形菌门、拟杆菌门、纤维菌门、鞘氨醇单胞菌属、亚硝化螺菌属相对丰度,降低了放线菌门的相对丰度。
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