镉处理对水稻镉安全材料的镉积累及转移特性的影响

采用土培试验,以前期筛选出的水稻Cd安全材料D62B为试验材料,普通材料Luhui17为对照材料,研究水稻Cd安全材料对Cd的转移特性以及不同叶位对Cd的积累差异。结果表明:在不同Cd处理浓度下,D62B生长受到了一定程度的抑制,且各器官生物量均随Cd处理浓度的增加而显著降低。在分蘖期、抽穗期和成熟期,当Cd处理浓度为8 mg·kg~(-1)时,D62B生物量分别较1mg·kg~(-1)Cd处理降低了43.74%、45.72%和40.24%。D62B地上部各器官Cd含量在不同生育期均显著低于Luhui17,且成熟期穗部Cd含量仅为Luhui17的44.52%~54.59%;D62B根系对Cd的滞留率在不同生育期均大于Luhui17,茎叶-穗的转移系数显著低于Luhui17。抽穗期,D62B上部3片功能叶(简称3片功能叶)的Cd含量在不同Cd处理下均显著低于普通材料Luhui17,其积累量则在4 mg·kg~(-1)和8 mg·kg~(-1)Cd处理浓度下显著低于Luhui17,分别为Luhui17的72.10%和78.00%,且倒2叶Cd积累量差异最大。据此认为,D62B根系对Cd较强的固持作用以及抽穗期3片功能叶低Cd积累量是其籽粒Cd含量较低的主要因素之一,这为后期水稻Cd低积累品种的培育及推广应用提供理论依据。     

野茼蒿对镉的富集及其镉耐性

通过盆栽试验研究了不同镉(Cd)浓度(0、30、60、90、120、150、180mg.kg-1)胁迫下野茼蒿(Crassocephalum crepidioides(Benth.)S.Moore)的生长及其对Cd的富集特征。结果表明,随着Cd添加水平的增大,处理组野茼蒿的主根长、株高、叶绿素含量、根和地上部生物量均呈降低趋势,且主根长、株高、根和地上部生物量均显著低于对照植株;当Cd添加水平不断提高,处理组野茼蒿根和地上部Cd浓度呈显著增加趋势,而累积总量呈先增加后下降的趋势,但仍显著高于对照植株。处理Cd浓度为180mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd浓度最高,为1288.12mg.kg-1;处理Cd浓度为60mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd累积量最高,为每盆4.28mg。当Cd浓度≤90mg.kg-1时,野茼蒿生长正常,未出现Cd中毒症状。野茼蒿地上部Cd富集系数和转移系数分别为3.48～21.71和1.12～2.31。因此,野茼蒿对Cd具有较强的耐受性和转运能力以及其地上部对Cd的累积能力,适合于Cd污染土壤的植物修复。     

镉胁迫下猕猴桃对镉的吸收及转运

在对湖南省猕猴桃成年果园8个猕猴桃品种(金魁、金艳、翠玉、东红、红阳、丰悦、魁蜜、米良一号)镉含量调查分析的基础上，选取镉富集能力有差异的米良一号与金艳猕猴桃进行镉胁迫(5、10、15、20 mg/kg)下对镉的吸收、转运的差异研究。结果表明：成年果园8个猕猴桃品种在土壤中度镉污染(0.9 mg/kg)时，果实镉含量均未超过国家标准值(0.05 mg/kg)；猕猴桃果实成熟期镉含量最高；镉胁迫下，米良一号和金艳镉含量随镉处理浓度增大而上升，且在镉浓度较低情况下富集能力较强；根的镉分配系数最大(＞0.90)，果实的最小，说明猕猴桃主要由根部吸收累积镉；米良一号整株吸收和积累镉量显著高于金艳，但金艳对镉的转移能力强于米良一号，金艳果实镉含量高于米良一号。     

镉对不同镉积累类型小麦幼苗的影响

为探讨镉对小麦幼苗的影响,以镉高积累小麦品种辉县红和低积累小麦品种周麦28幼苗为材料,分析不同Cd~(2+)浓度Hoagland's培养液条件下Ca、Fe、K和Mg元素积累、根系、过氧化物酶及光合作用等的变化。结果表明,随着培养液Cd~(2+)浓度增加,辉县红中Ca、Fe、K和Mg元素含量均增加,周麦28中4种元素含量则无明显规律变化。在含Cd~(2+)培养液中,辉县红的总根长和总根表面积大于周麦28,平均根直径小于周麦28。辉县红幼苗叶片MDA含量呈升高趋势,而POD活性呈降低趋势;周麦28幼苗叶片MDA含量在处理Ⅰ最大,处理0和处理Ⅱ差异不显著,POD活性则随Cd~(2+)浓度增加而升高。2个品种的净光合速率均随Cd~(2+)浓度增加而降低。结果为了解镉的毒性效应以及解决镉污染与矿质营养利用之间的矛盾提供参考。     

早稻品种米镉对不同镉环境的响应

为探究早稻品种湘早籼32号、湘早籼42号和湘早籼45号对不同镉环境的响应状况,于2014~2016年在湖南省内5个不同镉污染程度和生态条件的试验点进行了多年多点重复试验。研究表明:3个品种在不同年份和地域的不同大气和土壤环境下的镉积累综合变异系数CVY+E:湘早籼32号(61.638%)湘早籼45号(64.075%)湘早籼42号(75.125%),即其镉积累年际和地域稳定性:湘早籼32号湘早籼45号湘早籼42号;并且各品种各年各点的米镉含量都相对较低,除少数年份或试验点的稻米镉含量超过国家标准0.001~0.157 mg/kg(0.65%~78.67%)之外,其余均低于国家标准,在3 a累计的15个点中的稻米低镉合格率分别为80.0%、80.0%和73.3%,即3个早稻品种表现出了较稳定的较低米镉积累特性。综合多年研究结果,再配套一定的降镉栽培技术,这3个品种在湖南省轻度镉污染地区可以实现达标生产。     

苎麻吸镉特性及镉土的改良试验

应用盆栽和田间试验研究镉对苎麻生长发育、品质以及器官含Ｃｄ量的影响。结果表明，土镉含量在１００ｍｇ／ｋｇ以下对苎麻产量无影响，当土壤Ｃｄ含量达到４００ｍｇ／ｋｇ时原麻减产１４．５％。Ｃｄ在苎麻植株各部位含量：根＞茎叶＞籽实；在茎叶中含量：皮屑＞麻皮＞麻骨＞原麻。不同麻龄苎麻根和茎叶镉特性表现为镉含量：三龄麻＞二龄麻＞一龄麻。同龄苎麻三季差异为头麻＞三麻＞二麻。     

水稻镉高积累品种对镉的富集特性

【目的】研究了水稻Cd高积累品种对Cd的富集特性,并探讨其对Cd污染土壤的修复潜力,为Cd污染农田修复提供理论依据。【方法】以前期筛选出的Cd高积累品种泸17-T2171（Lu17-T2171）和武金4B（Wujin4B）为试验材料,普通品种泸恢17（Luhui17）为对照,采用土培试验,分析其在不同Cd处理条件下分蘖期和扬花期的Cd含量、积累量等变化特征,并探讨其对不同Cd污染程度土壤的净化能力差异。【结果】（1）随着Cd处理浓度的升高,Cd高积累品种的生物量逐渐增加,与对照相比（Cd0）,Lu17-T2171生物量在分蘖期和扬花期Cd50条件下分别增加了33.96%和19.51%,Wujin4B分别增加了54.71%和15.22%。（2）高积累品种在分蘖期对Cd的吸收能力较强,特别是在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd含量分别达到87.24和400.59 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.38和2.86倍;Wujin4B地上部和根部Cd含量分别达到102.26和384.77 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.79和2.86倍。两类水稻品种对Cd的富集系数均随着Cd处理浓度的增加而下降,且高积累品种富集系数明显大于普通品种。（3）高积累品种在扬花期对Cd的积累能力较强,在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd积累量分别达到1 847.20和892.06 μg/pot,分别为Luhui17的2.91和2.74倍;Wujin4B地上部和根部Cd积累量分别达到1 895.37和783.42 μg/pot,分别为Luhui17的2.98和2.41倍,且高积累品种扬花期迁移率明显大于普通品种。（4）高积累品种的全株和地上部净化率明显高于普通品种。在Cd50条件下,Lu17-T2171扬花期整株和地上部净化率分别达到5.07%和3.42%,分别为Luhui17的2.86和2.90倍,Wujin4B整株和地上部净化率分别达到4.96%和3.51%,分别为Luhui17的2.79和2.98倍。【结论】在高Cd处理条件下,水稻Cd高积累品种对Cd有较强的吸收和富集能力,可作为农田Cd污染潜在的修复材料。     

土壤镉的活性与黑麦草的镉锌累积

本文研究了盆栽四种镉负荷水平(0,0.5,2,8mg/kg)下土壤镉的活性与黑麦草镉、锌吸收的关系。结果表明:黑麦草吸镉量随镉负荷水平提高而升高,生长于红壤、黄棕壤上黑麦草其锌含量随镉含量的增加而减少,而黄潮土上的黑麦草则吸镉愈多,吸锌亦愈多,黑麦草的镉/锌比与土壤镉的负荷水平及黑麦草镉含量呈显著正相关;可用1N NH_4 N0_3、0.005M DTPA和0.1N HCl提取的镉反映土壤镐的有效性。     

镉对植物毒害与植物耐镉机理研究进展

综述了近年来镉对植物毒害与植物耐镉机理的相关研究成果。从植物生长、细胞结构、光合作用、酶活性等方面分析了镉的毒害机理,并从镉的吸收与转运,镉在细胞中的分布与区隔化,抗氧化酶活性的改变,以及螯合物的形成等方面探讨了镉胁迫下植物的耐性机制。     

镉对皇竹草生长及其镉吸收累积的影响

在水培条件下研究了不同浓度镉胁迫对皇竹草生长及其对镉吸收累积的影响.结果表明:低浓度镉(1 mg/L)促进皇竹草植株生长.镉处理对皇竹草分蘖数和最大叶长影响不大.随着镉浓度增大,皇竹草地上部鲜重、干重与地下部鲜重、干重均呈先增加再降低趋势.镉处理下皇竹草地上部可溶性糖含量均高于对照,地下部可溶性糖含量均低于对照,且地上部可溶性糖含量均高于地下部;镉处理下皇竹草地上部、地下部全氮含量均低于对照,且地上部全氮含量均低于地下部;地上部全磷含量均低于地下部;地上部钾含量均高于地下部.皇竹草地下部对镉的吸收累积明显高于地上部.     

不同大豆品种镉毒害效应及耐镉差异性

为探讨不同大豆品种耐镉能力的差异,采用营养液培养,对10个大豆品种的Cd毒害效应及耐Cd差异性进行了研究.结果表明,10个大豆品种添加2.50 mg/L Cd培养14 d后,大豆株高及生物产量均低于对照,不同品种间差异显著,其中湘春豆13、沔1101和本地种下降较少,为抗Cd毒害能力较强的品种.大豆的耐Cd能力与其体内Cd含量及Cd化学形态、根系活力(TTC)、POD活性等密切相关,耐Cd品种表现为:1) 单位质量生物产量吸收累积的Cd较其他品种低,Cd在植物体内主要以NaCl提取态形式存在,乙醇和水提取态Cd含量相对较少;2) 根系活力相对较弱,吸Cd能力较差;3) Cd胁迫后POD活性增加较缓.     

水稻叶镉与米镉含量的相关性及叶面肥对镉的阻控研究

为了探究水稻叶中镉含量与糙米中镉含量的关系,以及施加不同叶面肥对水稻产量及稻米中镉含量的影响,在湖南省株洲县某镉污染区随机采集水稻样品进行分析,并在该地选择镉污染稻田开展4种不同叶面肥(Ca肥、Si肥、N肥和Fe肥)的阻控水稻富集镉的试验。结果表明:随机采集的水稻植株中镉含量的分布是根茎籽粒,叶中镉含量的分布是第一叶第二叶第三叶第四叶及其他叶,水稻叶中镉含量与糙米中镉含量呈显著正相关,其中第一叶中镉含量与糙米中镉含量之间的相关性达到0.857 8。与对照相比,施加不同叶面肥后,水稻明显增产8.14%～27.27%,其中施加叶面Fe肥水稻增产效果最明显。在4种叶面肥的不同浓度处理下,降低糙米中镉含量效果顺序是低浓度中浓度高浓度,当叶面肥低浓度处理时,Si肥阻控稻米富集镉效果最佳,达到57.14%;其次是Ca肥和Fe肥,分别达38.78%和32.66%;N肥的降镉率为16.33%。     

镉对烟草的胁迫与烟叶控镉措施研究进展

由于烟草易富集镉,并且卷烟烟叶中的镉在抽吸时可随主流烟气进入人体,进而危害吸食者健康。因此,烟草中的镉研究越来越受到大家的关注。综述了烟草中镉的来源,镉对烟草生长发育、生理生化、烟叶品质的影响以及烟草镉防治的相关措施等近年来的研究进展,以期为烟草中镉研究提供理论参考。     

镉胁迫下曼陀罗体内镉累积和氧化应激生理研究

用100μmol/L CdCl2处理野生白花曼陀罗,研究其对各项生理变化规律及对重金属镉的富集、转运能力。结果表明,在镉胁迫下,随着处理时间的延长,除叶绿素含量逐渐下降外,曼陀罗的SOD,CAT,POD,MDA均呈先上升后下降的趋势,说明在一定的处理时间内(10 d),当受到重金属镉胁迫时,曼陀罗会升高其部分生理指标来抵御镉的毒害作用,但叶绿素的合成受到了一定的抑制;曼陀罗叶片对镉的吸收量呈逐渐上升的趋势,老叶中的镉含量略高于新叶,但并不影响曼陀罗的正常生命活动,说明曼陀罗对重金属镉具有很强的耐受性和富集能力,但转运能力较低。因此,曼陀罗可以作为一种重金属耐受型植物,但不是重金属超富集植物。     

玉米对镉胁迫的响应及其耐镉机制研究进展

近年来,土壤重金属污染已成为严重的环境问题,对作物生产、粮食安全和人类健康构成巨大威胁。镉(Cd)由于在环境中具有潜在的毒性和高流动性,使其成为重金属中毒性最大、分布最广泛的污染物之一。玉米作为我国和世界上主要的农作物,具有生物量大,叶片、茎秆Cd富集能力高,其向籽粒转运能力较低的特点,是比较理想的Cd污染土壤修复植物。玉米生长会受到Cd胁迫浓度、胁迫时期及环境条件的影响,且品种间存在差异,不同品种对Cd毒害的耐受性不同。本文在介绍玉米对Cd吸收、转运方式及其在不同器官分布的基础上,着重阐述了Cd对玉米生长发育和对水分代谢、矿质养分代谢、光合作用和呼吸作用等主要代谢过程的影响;并从耐逆性和避逆性两方面探讨了玉米对Cd的耐受机制。结合已有研究发现,现阶段主要以不同玉米品种对Cd胁迫的生理生化响应及其耐Cd差异比较研究为主,对其存在差异的生理、尤其分子机制还缺乏深入研究;同时,对玉米Cd耐受性评价标准不一致,是以生长受到影响的程度还是以器官中镉含量作为品种对镉耐受性的判断标准还有待于商榷。未来这些问题的解决将为利用生物技术手段培育适合不同Cd污染区域的玉米品种,实现玉米产业的可持续发展奠定基础。     

水稻镉积累基因型差异及其对镉胁迫的反应

对40份来源不同杂交组合的育种高代水稻品系,同田进行种植,收获后测定其糙米的镉含量,分析结果表明:镉含量变异幅度为0.008～0.073mg/kg,不同品系存在极显著的差异.从中筛选出镉积累差异极端的6个品系,在0,0.5,1.0mmol/L3个镉胁迫水平条件下,对其农艺性状、抽穗期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量进行了测定.结果表明:镉胁迫使所有品系株高、单株穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量受到一定的抑制,不同品系受抑制程度不一,同一品系不同胁迫条件下反应也不同,高镉水平胁迫下抑制更为明显.氧化物酶系统的测定表明:胁迫条件下材料SOD,CAT,POD,MDA都发生了变化,SOD,CAT,MDA的变化与积累类型有一定的关联.     

鸡镉中毒各组织器官镉的含量及影响

为深入探讨镉在鸡各组织器官的分布,选择1日龄雏鸡120只,随机分成两组,通过在日粮中添加一定剂量的镉饲喂雏鸡,建立慢性镉中毒模型。并于9、18、27、36、45日龄时,每组分别抽取8只鸡进行宰杀,采集肌肉、骨、心、肝、脾、肺和肾组织,用原子吸收分光光度法测定其中镉的含量。结果表明,镉在雏鸡体内各组织器官的分布随饲料中镉含量的增加而增加。     

镉处理对大豆生物量及镉分布状况的影响

通过对红壤和河潮土2种土壤的加Cd^2＋盆栽试验，研究了添加不同外源Cd^2＋（0．00，0．25，0．50，2．50，5．00，10．0，20．0mg／kg）对大豆生长发育及镉分布状况的影响．结果表明，（1）2种土壤加Cd^2＋处理，对大豆株高具有抑制作用，河潮土加Cd^2＋处理，大豆生物产量及籽粒产量均以添加0．25mg／kg时最高，添加Cd^2＋≥0．50mg／kg时则表现为抑制作用；红壤加Cd^2＋处理，对大豆生物产量有抑制作用，但添加0．25mg／kg时可促进籽粒的发育．（2）红壤加Cd^2＋处理对大豆营养生长及生殖生长的胁迫作用大于添加相同Cd^2＋处理的河潮土，红壤添加Cd^2＋2．50mg／kg时，大豆株高、生物产量及荚果数等均显著低于对照，而河潮土加Cd^2＋量则为10．0mg／kg，表明红壤对镉污染的环境容量比河潮土低．（3）大豆幼苗期根部Cd^2＋含量高于地上部，而Cd^2＋积累量则受生物产量的影响．在Cd^2＋添加量相同的条件下，河潮土大豆地上部生物产量高于红壤，地上部Cd^2＋积累量及转运率也高于红壤，河潮土Cd^2＋的转运率为50．3％～80．4％，红壤则为45．5％～66．0％．大豆吸收转运到地上部的Cd^2＋主要分布在茎和叶中，荚壳和籽粒中相对较少，大豆地上部各器官中Cd^2＋含量的高低依次为茎、叶、荚壳、籽粒．