硅对镉胁迫下水稻幼苗营养器官外部形态与镉累积量的影响

本试验采用溶液培养,研究不同浓度的Si(0、30、80、130、180 mg/L SiO2)在4.0 mg/L CdCl2浓度胁迫下对水稻幼苗叶脉、叶色、根系及水稻幼苗地上部分和地下部分Cd累积量和生物量的影响.结果表明:在Cd胁迫下Si使水稻幼苗根、茎、叶受Cd毒害状况逐渐减弱,在80～130 mg/L的SiO2浓度范围内,其中毒症状轻微或未出现中毒症状;随着SiO2的加入,地上部分和地下部分Cd的累积量均比加Cd而不加Si时低;在水稻幼苗营养器官中Cd的累积量为:根> >茎叶＞茎鞘＞叶片;在茎叶的Cd累积量中,90%以上的Cd累积在茎鞘中;且在培养液中已有大量的Si和Cd形成了Si-Cd络合物,从而在体外降低了Cd的活性.     

硅对镉胁迫下水稻幼苗体内镉分布规律的研究

采用溶液培养,研究不同浓度(0、30、80、130、180mg/L)的SiO2在4.0mg/LCdCl2浓度胁迫下对水稻幼苗体内镉(Cd)的分布规律。结果表明,在Cd胁迫下Si降低了水稻幼苗根、茎、叶、鞘、共质体和质外体Cd含量,其分布规律为:根茎叶茎鞘叶片,呈现出末端分布规律。说明Si促使大量的Cd累积在根中,根是Cd累积的主要部位,而茎、叶中Cd累积量较少。可见,Si可抑制水稻体内Cd由地下部分向地上部分运输,且能抑制地上部分Cd向叶片运输,并能减少Cd进入共质体。     

Pb·Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究

[目的]为了探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性.[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1 000和2 000 mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200 mg/kg条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响.[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500 mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100 mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长.桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根＞茎＞叶,对各部分Cd含量的大小顺序为根＞茎＞叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎＞根＞叶.[结论]在复合胁迫下,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性.     

地质高背景区镉污染稻田中低累积水稻品种筛选

【目的】探究地质高背景区镉（Cd）污染稻田水稻对Cd的富集转运特征,筛选适用于稻田安全生产的Cd低累积水稻品种,为该地区的水稻安全生产提供参考。【方法】以贵州开阳县10个主栽水稻品种为材料,采用田间小区试验的方法,测定土壤、水稻不同组织部位Cd含量,对比不同水稻品种对Cd的富集和转运特征,并结合水稻产量和聚类分析,筛选Cd低累积水稻品种。【结果】参试水稻品种的稻田土壤pH为5.88~6.37、全Cd含量为0.89~1.30 mg/kg、有效态Cd含量为0.40~0.58 mg/kg,不同品种间土壤pH及Cd含量无显著差异（P>0.05,下同）。水稻不同组织部位间的Cd含量以茎部和根部积累较高。相对于根际土,Cd在水稻茎、根中呈明显的富集特征,富集系数均超过1.00,但多数品种谷壳、糙米对Cd的富集系数小于1.00。Cd转运系数以糙米/谷壳、茎/根转运系数较高,其中,水稻体内Cd从根向茎、谷壳向糙米的转运能力相对较强,接近或超过1.00。在水稻品种间产量无显著差异的前提下,结合聚类分析可将10个水稻品种划分为三类:第Ⅰ类（较低值类）包括成优1479和天优1177;第Ⅱ类（中间值类）包括C两U华占、黑糯80、川华优320、红优2号、C两优华占和泸香优110;第Ⅲ类（较高值类）包括金优2017和宜香优2115。【结论】10个参试水稻品种中,本地主栽水稻品种各部位相对易于富集Cd,其中,金优2017和宜香优2115糙米Cd含量严重超标,不建议在Cd污染稻田中种植;成优1479和天优1177的糙米Cd含量较低,可作为Cd低累积水稻品种推广种植。     

硅对镉胁迫下水稻幼苗培养液指标及其生物量的影响

通过溶液培养,研究不同浓度Si(0、30、80、130、180 mg·L-1SiO2)在4.0 mg·L-1Cd2 浓度胁迫下对水稻幼苗培养液中的Si、Cd含量、pH值及其下降值、根系细胞K 外流量和根、茎叶干重的影响.结果表明,大量的Si可通过在水稻体外(培养液中)与Cd相结合,形成了Si-Cd络合物,从而束缚了Cd的活性,使培养液中有效Cd含量明显下降.降低了Cd对水稻幼苗的毒性.最终抑制水稻对培养液中镉的吸收.此外,随着培养液中SiO2浓度的加入,根系细胞K 外流量极显著(P＜0.01)降低,培养液中的pH值下降,说明si可以减轻Cd对水稻根系细胞质膜的伤害,使细胞质膜透性下降,从而保护了水稻细胞膜不受Cd的破坏.进而增加了水稻幼苗根、茎、叶的生物量.     

Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究(英文)

[目的]为了探讨探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性。[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1000和2000mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200mg/kg/条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响。[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长。桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根>茎>叶;各部分Cd含量的大小顺序为根>茎>叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎>根>叶。[结论]在复合胁迫中,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性。     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

镉胁迫对红椿(Toona ciliate Roem.)幼苗生长及碳、氮、磷、钾累积与分配的影响

为了解镉(Cd)胁迫对红椿(Toona ciliata Roem.)生长及养分[碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)]吸收的影响,采用盆栽控制试验研究了不同浓度Cd处理[0(对照)、10、20、40、80、160 mg·kg~(-1)]对其幼苗生长发育、生物量以及养分积累与分配特征的影响。结果显示:与对照相比,红椿幼苗生长特性指数(如叶数、叶长、叶宽、根长及地径和株高)与根、茎、叶生物量随Cd浓度增加而降低,但低Cd处理(40 mg·kg~(-1))对各器官指数、株高及总生物量无显著影响(P0.05)。随着Cd胁迫浓度增加,根、茎、叶中Cd浓度逐渐升高,且根大于茎;根K、茎K、叶K和叶N累积量随胁迫浓度增加呈先升后降,而根C、根N、茎N、根P和叶P累积量则逐渐降低。此外,茎C、叶C和茎P在低Cd处理时无显著差异,但较高Cd胁迫处理(≥40.00 mg·kg~(-1))则显著抑制并改变其累积与分配格局。红椿幼苗具有一定的抗Cd胁迫能力,但较高浓度Cd胁迫(≥40.00 mg·kg~(-1))显著影响了红椿幼苗的生长特性及其养分格局。     

铅、镉胁迫对水稻种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响

以水稻品种协优9308为试材,研究不同浓度铅、镉对水稻种子发芽、幼苗生长及生理指标的影响.结果表明,在250～500 mg/L Pb2+或5～10 mg/L Cd2+胁迫下,水稻发芽率降低,但与对照差异不显著,芽和根的伸长受到抑制,尤其是根.同时,幼苗的鲜重和干重随Pb2+、Cd2+胁迫浓度升高而逐渐下降,叶绿素含量也下降.另外,根中可溶性蛋白和幼苗的可溶性糖含量均随Pb2+、Cd2+胁迫浓度增加而下降.     

镧和铅相互作用对雪菜生长及其镧铅累积的影响

利用溶液培养试验研究了镧(0.00-5.00 mg/L La)与铅(0、101、00 mg/L Pb)相互作用对雪菜幼苗生长以及铅和镧在雪菜体内累积分配的影响。结果表明,镧对雪菜幼苗根和地上部生长无明显的促进作用。当溶液中镧的浓度≥1.00 mg/L时,镧抑制了根长生长;铅抑制了雪菜根中镧的含量;当溶液中La≤1.00 mg/L时,铅还抑制了镧向地上部的累积和转移。在低水平铅污染(10 mg/L Pb)条件下,镧对雪菜铅的吸收和累积均无显著影响;但是在高水平铅(100 mg/L Pb)处理的溶液中,镧降低了雪菜根中铅的含量。100 mg/L Pb和5.00 mg/L La处理促使更多比例Pb和La向雪菜地上部转移。镧与铅在雪菜根细胞壁中存在竞争作用。     

硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响

为探明硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响, 进行水培试验。以高镉积累水稻品种T优705和低镉积累品种湘早籼24为材料, 研究硫对水稻幼苗吸收累积镉的影响及其植株体内亚细胞分布的变化。结果表明, 当施硫水平为2.8 mg·L^-1时, 2个品种根系和地上部分的镉含量均显著降低;当施硫浓度为0.3 mg·L^-1时, 只有湘早籼24根系中的Cd含量显著降低(P<0.05)。施硫可显著降低水稻根系中的镉向地上部分转移, 增加水稻地上部细胞壁中的Cd分配比例, 降低胞液中的Cd分配比例。与根系相比, 地上部的Cd积累量更容易受到施硫水平的影响。因此, 针对不同品种, 在水稻苗期合理施硫可有效地缓解Cd毒害。     

pH值和Fe、Cd处理对水稻根际及根表Fe、Cd吸附行为的影响

通过营养液-蛭石联合培养试验,设置系列pH值(4.5-7.5)和Fe、Cd处理,研究不同pH值及Fe、Cd浓度对水稻和蛭石表面Fe、Cd吸附的影响。结果表明,不同pH值处理下的根际氧化还原电位和酸度不同,0.9 mg/L Cd处理下的根际氧化势低于0.5 mg/L Cd,50 mg/L Fe处理下的根际酸度高于30 mg/L Fe处理。根表吸附Fe、Cd组分和数量都受根际Eh、pH值制约,根表Fe、Cd吸附量在处理pH值 6.0时最低,并分别在处理pH值 7.5和处理pH值 4.5达到最高。但根系表面对Fe、Cd的吸附机制与蛭石表面不同,蛭石吸附Fe主要为晶态Fe,占到总沉积Fe的73%-87%;水稻根表沉积Fe以非晶态Fe为主,占总沉积Fe的91%-95%;与处理pH值和根际Eh间有显著的相关性(蛭石晶态Fe:p_pH=0.011、p_Eh =0.042;水稻根表非晶态Fe:p_pH=0.050、p_Eh=0.004)。蛭石表面交换态Fe及交换态Cd与处理pH值和Eh间存在显著的相关性(pH值:p_Fe<0.001、p_Cd=0.009;Eh:p_Fe=0.016、p_Cd=0.002),而根表交换态Fe及交换态Cd仅与处理pH值间有显著的相关性(p_Fe=0.007, p_Cd=0.048)。不同Fe、Cd浓度处理对根际Eh、pH值的升降和根表Fe、Cd吸附均有影响。与对照相比,增Cd处理可以降低根际Eh和升高pH值,减少溶液Cd浓度并增加根表Cd吸附量;增Fe处理则可以升高根际Eh和降低pH值,增加溶液Fe、Cd浓度并减少根表Fe、Cd吸附量。这是水稻应对Fe、Cd浓度胁迫的生理反应之一。     

淹水还原作用对红壤镉生物有效性的影响

用添加20mg·k~(-1)镉(Cd)的红壤(pH4.46)室温淹水培养41 d,研究淹水还原作用对Cd溶解性的影响,同时设置水稻培养试验.在红壤淹水初期(1-11 d)和后期(淹水31-41 d)植入水稻秧苗,以比较不同淹水时段红壤Cd对水稻的有效性.结果表明,红壤淹水后1-25 d水溶性Cd浓度由0.210 mg·L~(-1)上升到0.254 mg·L~(-1),淹水28-40 d水溶性Cd浓度由0.221 mg·L~(-1)下降到0.092mg·L~(-1),在淹水1～11 d和31-41 d水稻茎叶Cd含量分别为48.37和16.25 mg·kg~(-1).说明淹水初期红壤Cd活性和生物有效性高于淹水后期.通过红壤淹水过程Fe、Cd溶解性及CEC、阳离子饱和度等的研究,表明红壤淹水后氧化铁的还原溶解作用导致pe+pH下降和pH上升,由此控制着Cd活性和生物有效性的升降.     

锌镉互作对水稻幼苗镉和矿物质积累的影响

研究分析了在浓度梯度的Zn×Cd胁迫下两个水稻品种黄华占和IR68144幼苗根部和地上部Cd和矿物质的积累特征.结果表明:(1)随着营养液Cd2+浓度的上升,黄华占和IR68144根部和地上部的Cd含量都大幅增加.中等浓度的Zn2+能有效地减少高浓度Cd胁迫时水稻根系对Cd的吸收,但低浓度Cd胁迫时表现为协同吸收,而高浓度Zn2+则主要促进Cd的吸收.中等浓度的Z2++在一定条件下也能有效减少水稻地上部的Cd积累量,但其作用与Cd2+浓度和水稻基因型都有关,而高浓度Zn2+则完全表现为促进Cd的积累.(2)黄华占和IR68144根部和地上部的Zn含量都随着营养液Zn2+浓度的提高而增加.Cd对水稻Zn积累的影响与Zn2+浓度和基因型都有关,但大多数情况下Cd胁迫明显降低了水稻对Zn的积累.(3)在正常Zn2+浓度(0μmol/L)营养液中,Cd2+浓度上升时,黄华占和IR68144根部Fe积累量都保持相对平稳,但两者地上部Fe积累量明显持续降低;两品种根部Mn含量都不断增加,但黄华占地上部Mn积累量持续下降,而IR68144中保持平稳.Zn×Cd互作对水稻Fe积累的影响在根部主要表现为促进作用,在地上部则主要显示出抑制作用,但两品种的Mn积累量表现出复杂的Cd2+、Zn2+浓度和基因型相关性.说明锌镉互作能有效调控水稻幼苗对镉的吸收与转运,但其互作效应与Zn2+和Cd2+浓度有关,且表现出明显的基因型差异;同时还改变了水稻幼苗中锌、铁、锰等的积累.     

重金属富集植物黑麦草对锌、镉复合污染的响应

采用盆栽试验研究了锌、镉单一及复合污染对重金属蓄集植物黑麦草生长、叶绿素、抗氧化酶活性、锌及镉吸收的影响。结果表明,锌、镉及复合污染对黑麦草生物量存在不同程度的抑制作用。锌、镉及复合污染均明显降低了黑麦草叶绿素含量,提高了叶片POD、SOD的活性。黑麦草吸收的锌、镉主要集中在植株地上部。以锌、镉复合污染的处理植株抗氧化酶POD、SOD活性最强,对锌、镉的吸收量最大,其地上部锌、镉含量分别达到(3108.72、73.97mg/kg)。黑麦草存在作为土壤重金属锌、镉复合污染植物修复材料的潜力。     

Genotypic Difference in the Responses of Seedling Growth and Cd Toxicity in Rice (Oryza sativa L.)

The experiment was carried out to study the genotypic difference in the responses of seed germination, growth and physiological characters of rice seedlings to Cd toxicity. The result showed that the germination was slightly stimulated under low Cd concentration (0.01-1.5 mM Cd), while severely depressed under higher Cd concentration (2.0 mM). Rice seedlings exposed to 0.01 mM Cd showed slight increases in plant height, root volume, biomass and chlorophyll concentration. These parameters were significantly reduced when Cd level in the medium was increased to 0.5 mM, and meanwhile corresponding increase in superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities, and MDA (malondialdehyde) content was observed. However, SOD and POD activities declined when plants were exposed to 1 mM Cd when compared with those under 0.5 mM Cd. Cadmium addition lowered Fe, Cu and Mn concentrations in roots and shoots. There was significant genotypic difference in the response of these parameters to Cd stress. Under Cd stress, Xiushui 110 had the least inhibition of growth and increase in MDA content, higher shoot Cd concentration, and greatest increase in POD and SOD activities, indicating its higher tolerance to Cd toxicity, while Bing 9914 had the greatest reduction of growth, and Zn, Cu, Fe, and Mn contents, but greatest increase in MDA content, and least increase in activities of antioxidative enzymes, indicating its sensitivity to Cd toxicity.     

铬胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响

以大豆品种豫豆24号为材料,采用水培法,设置不同的铬(Cr6+)浓度处理,研究了Cr6+胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响。结果表明:随着Cr6+浓度的增加,大豆幼苗的根系和茎叶干重、根冠比、叶绿素含量、叶绿素a/b比值以及超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈现下降趋势,而丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性逐渐升高。且Cr6+对根系的抑制程度比对茎叶要大,叶绿素a对Cr6+胁迫的敏感程度较叶绿素b大。但低浓度(10 mg/L)Cr6+胁迫对根系和茎叶干重、根冠比、叶绿素含量以及SOD活性的抑制均不明显,MDA含量的增幅较小。表明豫豆24号对低浓度Cr6+毒害具有一定的耐受能力。     

Genotypic Difference in the Responses of Seedling Growth and Cd Toxicity in Rice （Oryza sativa L.）

The experiment was carried out to study the genotypic difference in the responses of seed germination, growth and physiological characters of rice seedlings to Cd toxicity. The result showed that the germination was slightly stimulated under low Cd concentration （0.01-1.5 mM Cd）, while severely depressed under higher Cd concentration （2.0 mM）. Rice seedlings exposed to 0.01 mM Cd showed slight increases in plant height, root volume, biomass and chlorophyll concentration. These parameters were significantly reduced when Cd level in the medium was increased to 0.5 mM, and meanwhile corresponding increase in superoxide dismutase （SOD） and peroxidase （POD） activities, and MDA （malondialdehyde） content was observed. However, SOD and POD activities declined when plants were exposed to 1 mM Cd when compared with those under 0.5 mM Cd. Cadmium addition lowered Fe, Cu and Mn concentrations in roots and shoots. There was significant genotypic difference in the response of these parameters to Cd stress. Under Cd stress, Xiushui 110 had the least inhibition of growth and increase in MDA content, higher shoot Cd concentration, and greatest increase in POD and SOD activities, indicating its higher tolerance to Cd toxicity, while Bing 9914 had the greatest reduction of growth, and Zn, Cu, Fe, and Mn contents, but greatest increase in MDA content, and least increase in activities of antioxidative enzymes, indicating its sensitivity to Cd toxicity.     

三唑酮浸种对豇豆幼苗苗质和部分生理活性的影响

[目的]为进一步探讨三唑酮应用的广泛性及其作用机理提供基础资料。[方法]研究了不同浓度(01、0、203、04、0 mg/L)三唑酮浸种对豇豆幼苗的苗质,叶绿体色素、脯氨酸和可溶性蛋白质含量的影响。[结果]102、03、04、0 mg/L三唑酮浸种后,豇豆幼苗的株高受到明显抑制,根冠比显著增加,根长有不同程度的降低。除10 mg/L外,经其余浓度三唑酮浸种的豇豆幼苗的叶面积均显著降低,而叶绿素含量均有所提高(以30 mg/L的浸种效果最好)。豇豆幼苗的脯氨酸和可溶性蛋白质的含量均随三唑酮浸种浓度的升高而增加,30 mg/L达到最大值。[结论]三唑酮溶液浸种对豇豆幼苗的生长发育有较好的促进作用,其最佳浓度为30 mg/L。     

水体镉污染对水稻种苗初期生长的影响

试验研究了水体镉污染对水稻种苗初期生长的影响。结果表明：水体镉污染明显抑制水稻种苗的初期生长．株高降低、根数减少、根系变短。水体镉污染能明显降低水稻种苗叶绿素含量和干物质积累；根系活力下降．可溶性糖与可溶性蛋白质的含量减少，因而影响水稻种苗的正常代谢。