万子栋等学者在《Chinese Journal of Biotechnology》2020年3月25日发表的文章《重金属复合胁迫下碱蓬萌发生长及富集特征》中，研究了重金属铜（Cu）和镍（Ni）复合胁迫对碱蓬（Suaeda salsa）种子萌发、芽期生长及重金属富集能力的影响。该研究由西北师范大学、甘肃省矿区污染治理与生态修复工程研究中心、西安文理学院和兰州城市学院的研究团队共同完成，并得到了国家自然科学基金、陕西省重点研发计划、甘肃省重点研发计划及甘肃省自然科学基金的资助。
重金属污染是全球性的环境问题，尤其是镍和铜等重金属对土壤和植物的影响尤为严重。2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤重金属超标率高达16.1%，其中镍和铜的点位超标率分别为4.8%和2.1%。金昌市作为中国著名的“镍都”，其土壤中镍和铜的含量远高于当地背景值，对植物生长和生态系统造成了严重威胁。碱蓬是一种耐盐碱且对重金属具有较强耐受性的植物，广泛分布于金川镍铜矿区。以往的研究主要集中于铅（Pb）、镉（Cd）和锰（Mn）对碱蓬的影响，而关于镍和铜复合胁迫对碱蓬生长发育影响的研究较少。因此，该研究旨在探讨镍和铜复合胁迫对碱蓬种子萌发、芽期生理生化指标的影响，并评估其重金属富集能力，为矿区重金属污染修复和生态恢复提供理论依据。
研究分为两个主要部分：种子萌发试验和碱蓬重金属富集与转移能力测定。
研究团队于2018年10月从金川矿区周边荒漠采集碱蓬种子，并根据金昌土壤背景值和矿区实测重金属含量，设计了不同浓度的铜和镍单一及复合胁迫梯度。实验采用培养皿纸上法，将50粒饱满的碱蓬种子置于铺有滤纸的培养皿中，在模拟金昌矿区4月份气候条件的培养箱中进行培养。培养温度为25℃/20℃（昼/夜），光周期为14小时/10小时（昼/夜），光强为5000 lux。实验设置了对照组（CK）及不同浓度的铜、镍单一和复合胁迫组，每组重复3次。发芽率、根长和芽长作为主要指标进行测定。
2019年5月，研究团队在甘肃省矿区污染治理与生态修复工程研究中心金昌实验站的试验田中设置了5种不同重金属梯度的土壤类型，包括农田土、原生态土、原生态土+尾砂、原生态土+凹凸棒+废渣及原生态土+凹凸棒+尾砂。每个土壤类型中播种碱蓬，并于2019年10月采集植株及其根周围土壤，分离出根系、茎和叶。植物样品经过杀青、烘干、研磨后，用于测定重金属含量。土壤样品则用于测定重金属含量和pH值。转移系数（TF）和富集系数（BCF）作为主要指标进行测定。
结果表明，无论是单一胁迫还是低浓度复合胁迫（Cu20和Ni20复合），碱蓬的发芽率均呈现“低促高抑”的趋势，即低浓度（≤40 mg/L）时促进碱蓬生长，高浓度（≥80 mg/L）时抑制碱蓬生长。高浓度复合胁迫（Cu320和Ni320复合）下均抑制碱蓬的生长。Cu单一胁迫对碱蓬发芽的促进作用最强，而Cu320复合胁迫对发芽的抑制作用最显著。Ni对碱蓬的毒性强于Cu，碱蓬对Cu的耐受性较高。低浓度复合胁迫下，Cu和Ni表现为相互拮抗作用，促进碱蓬发芽；高浓度复合胁迫下，Cu和Ni表现为相互协同作用，抑制碱蓬发芽。
丙二醛（MDA）含量随胁迫浓度的增加而增加，表明细胞膜脂质过氧化程度加剧。可溶性蛋白和游离脯氨酸含量在胁迫组整体上高于对照组，表明碱蓬通过增加渗透调节物质的含量来提高对重金属的耐受性。过氧化物酶（POD）活性在单一胁迫下随胁迫浓度增加而增加，而在复合胁迫下，低浓度时POD活性提高，高浓度时POD活性受到抑制。
碱蓬叶片的平均转移系数（TF）大于茎部，且平均转移系数大于1.00，表明碱蓬能够将重金属转移到地上部分。碱蓬叶片的富集系数（BCF）大于根部大于茎部，表明碱蓬对重金属的富集能力较强，尤其是对Zn和Cu的富集能力显著。此外，碱蓬对不同土壤中重金属的富集能力与土壤污染程度呈负相关，表明碱蓬在污染较轻的土壤中富集重金属的能力更强。
研究表明，碱蓬对铜和镍具有较高的耐受性，且在低浓度复合胁迫下对碱蓬生长的促进作用强于单一胁迫，而在高浓度复合胁迫下则相反。碱蓬具有较高的重金属富集和转移能力，尤其是在叶片中富集重金属的能力显著。因此，在当前矿区土壤环境背景下，碱蓬可以作为矿区生态恢复和重金属污染修复的备选植物。
该研究不仅为碱蓬在重金属污染修复中的应用提供了理论支持，还为矿区生态恢复提供了新的植物选择。碱蓬作为一种耐盐碱且对重金属具有较强耐受性的植物，其在重金属污染土壤中的广泛应用将有助于改善矿区生态环境，减少重金属对食物链的污染风险。此外，研究结果还为其他重金属耐受性植物的筛选和应用提供了参考。