青花椒种质资源重金属镉积累的差异分析

罗友进; 陈霞; 吴纯清; 胡佳羽; 张义刚; 程玥晴; 黄明; 谢永红; 《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：【目的】分析青花椒种质资源镉积累的差异，探讨镉积累特性及富集机制，为青花椒品种选育和镉防控提供理论依据。【方法】以重庆市江津区花椒国家林木种质资源库中生产性状较好的九叶青花椒、早熟九叶青花椒、关岭藤椒、四川藤椒、云南藤椒和云南大麻椒6个种质为试验材料，测定叶片、枝干、枝皮、果皮、种子和根系6个部位的镉含量，分析镉富集与转运特征；选取镉富集能力差异较大的种质，对其根系代谢物进行非靶向代谢组学分析。【结果】不同青花椒种质同一部位的镉含量存在差异，其中云南藤椒各部位镉含量均较高于其他种质。同一青花椒种质各部位镉含量也存在差异，除关岭藤椒外，其他种质各部位镉含量均以枝皮为最高，其次是叶片、根系，且均高于种子、枝干、果皮。各青花椒种质根系对土壤镉均有富集能力，富集系数为3.470～12.780，其中云南藤椒的富集能力显著强于其他种质（P<0.05，下同），早熟九叶青花椒显著弱于其他种质。根系到果皮、根系到叶片、根系到枝干、根系到枝皮、根系到种子的转运系数分别为0.264～0.530、1.494～3.294、0.324～0.642、1.408～3.628、0.330～0.943。对镉富集能力差异最大的早熟九叶青花椒与云南藤椒根系代谢物进行非靶向代谢组学分析，共鉴定出520个差异代谢物，其中196个代谢物上调表达，324个代谢物下调表达，2个种质间存在明显差异；与早熟九叶青花椒根系代谢物相比，云南藤椒根系代谢物中有机酸、生物碱呈上调表达趋势；KEGG代谢通路富集分析结果表明，差异代谢物主要富集在异黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢、精氨酸生物合成、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、亚油酸代谢等通路。【结论】青花椒种质资源对土壤镉的积累存在差异，早熟九叶青花椒富集能力较弱，云南藤椒富集能力较强，其富集能力差异可能与根系代谢物有关。

关键词： 青花椒 镉 富集系数 转运系数 根系代谢物