引言

    重金属问题对于生态系统，特别是土壤生态系统的破坏是极其严重的。其隐蔽性、不可逆性和长期性的特点，使得重金属污染存在潜在的巨大威胁。土壤本身均含有一定量的重金属，其中很多是作物生长所需要的微量营养元素，诸如Mn、Cu、Zn等等。只有当进入土壤的重金属元素累积浓度超过了作物需要和耐受限度而出现受害症状，或者作物生长并未受害但产品中有某种重金属超标，使得其对人畜造成伤害，才被认为是重金属污染[1]。

    近年来，特别是迈入新世纪后，随着工业的迅速发展，工业重金属废水排放和重金属固废的处置相当不规范，并且相关环保法令法规还未健全，导致土壤重金属污染成为刻不容缓的环境问题。

     目前，土壤重金属污染的修复问题，已经成为环境科学活跃领域，也是世界性的难题[2]。土壤重金属的治理，不仅对于植物以及土壤生态系统有极大帮助，而且关系到人类的健康。传统的重金属治理方法主要有物理化学方法，如填埋，稀释，淋洗，物理分离法，稳定化以及电化学法等等[3]。它们虽然效果明显，但是历时时间长，对周围的环境干扰影响大，容易造成二次污染，并且最大的问题是成本高，投资大，不宜进行推广使用。

    重金属的生物修复法是近几十年才提出的新型绿色方案，由Chaney于1983年首次提出超富集植物治理土壤重金属的理论[4]。生物修复法将富集重金属的植物种植在污染土壤中，对重金属进行生物富集，从而达到修复效果。它拥有一般传统方法所不具备的优点，比如治理效果的永久性，不会造成二次污染，对周围环境没有干扰和破坏。并且这种方法对土壤污染修复是原位治理，具有方便且经济的特点，故其拥有很高的潜力[5]。文献综述

另一方面，利用超富集植物进行土壤植物修复也也有一些缺陷。比如超富集植物一般生物量低，生长缓慢，且一般是野生植物，有很多的生态和经济条件限制，不宜进行大规模的应用。针对这些缺点，近年来进行了大生物量植物修复技术的研究，比如针对玉米小麦等高生物量且有富集重金属能力的植物进行的研究[6]。目前的研究表明，即使许多大生物量超富集重金属的经济作物能够对污染土壤进行修复，但是由于其本身富集了重金属，反而变得失去了原有的经济价值，并且对富集重金属的植物进行处理又变成了一项难题，若处理不当，果实叶子等器官腐烂凋谢，重回土壤，易造成二次污染。

    镉(Cd)是一种毒性很强的重金属元素，对于生物生长发育有着极大的危害作用。有相关实验表明，0。1 mmol/L的镉即可引起植物细胞DNA的损伤和代谢紊乱，并使得作物矮小，叶片发黄，且生产能力有所下降[7, 8 9]。在土壤镉修复植物的选择上，玉米因其种质资源丰富，易栽培，生长快，生物量大，适应性强且籽粒中含量低等特点，受到国内外不少研究者的关注。土壤镉含量的高低对玉米富集镉的量有着显著影响，因此，玉米是一个很有潜力的镉污染土壤修复植物。

    生长素是一种植物激素，其化学本质是吲哚乙酸，具有促进植物生长的作用。目前的研究表明，植物体内生长素的分布与重金属镉的吸收有着密切联系。模式植物拟南芥受到镉胁迫时，植物体内生长素的含量和分布均发生改变[10]。另一方面，添加外源生长素影响受到镉胁迫时的水稻和拟南芥的生长情况，并且影响镉在植物体内地上部分和地下部分的分布[11, 12]。

1 材料与方法