模拟镉污染对小青菜生长、镉吸收累积和亚细胞分布的影响

以小青菜品种"四月蔓"和"上海青"为试材,采用土培方法,研究模拟镉(Cd)污染对2个小青菜品种生长、Cd吸收累积和亚细胞分布的影响,以期探索2个小青菜品种对Cd的耐性及解毒机理以及其在Cd污染土壤的植物修复中的应用潜力。结果表明:模拟Cd污染下,小青菜品种"四月蔓"的生长受影响较小,且随Cd浓度增加这种趋势越明显,而"上海青"生长显著受抑(P0.05);在2个Cd污染水平下,"四月蔓"地上部和总Cd积累量均显著高于"上海青"(P0.05),此外,"四月蔓"对Cd的富集系数和转移系数均大于1,且显著高于"上海青";2个小青菜品种吸收的Cd主要存在于细胞壁中,相比较而言,"四月蔓"吸收的Cd在细胞壁中的分配比率显著高于"上海青",但在细胞器中的分配比率显著低于"上海青",在2个Cd污染水平下,"四月蔓"地上部细胞器中Cd分配比率分别为12.84%和13.78%,而"上海青"为28.22%和26.40%。综合而言,在2个Cd污染下,"四月"蔓对Cd的富集能力和向上转运能力更强,其吸收的Cd更多地分配于细胞壁中,进入细胞器的较少,且其生长受Cd污染影响较小,因此,在土壤Cd污染的植物修复中具有一定的应用潜力。     

不同种质的青菜和白菜耐镉性差异研究

通过土培试验,对重金属镉(Cd)处理下不同品种的青菜和白菜地上部的生物量和地上部对镉的吸收积累差异进行了比较研究.结果表明,在100 mg/kg土Cd处理下,青菜和白菜的生长均受到不同程度的抑制作用,其地上部的生物量均显著低于对照,12个参试品种减少率均超过50%,青菜地上部生物量的减少率高达78.45%,表现为较高的敏感性,白菜表现为较强的耐性;镉处理下,不同品种的青菜和白菜对镉的吸收具有显著性差异.     

不同基因型的青菜、白菜耐镉性差异研究

通过溶液培养,对重金属镉(Cd)处理下不同品种的青菜和白菜地上部可食部分的生物量以及对镉的吸收和积累特点进行了比较研究.结果表明:在50μmol/L的Cd处理下,青菜和白菜的生长均受到不同程度的抑制作用,其地上部的生物量均显著低于对照,青菜对Cd具有较强的敏感性,其相对生物量均下降到对照的50%以下,白菜对Cd的耐性高于青菜;镉处理下,不同品种的青菜和白菜对镉的吸收积累具有显著性差异,青菜单位重量的Cd含量明显高于白菜;对青菜和白菜进行了镉耐性和敏感性品种筛选,为无公害蔬菜的种植及镉污染土壤的植物修复提供理论参考.     

白菜镉积累基因型差异研究

 采用87 个白菜品种, 于春夏和秋冬两生长季节在镉(Cd) 污染土壤中进行植株地上部Cd 积累差异研究。结果表明, 不同品种间镉含量存在极显著差异, 且春夏季高于秋冬季。     

镉(Cd)低吸收积累大白菜品种的初步筛选与分析

以26个大白菜品种为试材,采用原子吸收分光光度法、非损伤微测技术,研究了大白菜对镉(Cd)积累以及吸收数量,以初步筛选Cd低积累低吸收大白菜品种。结果表明:大白菜品种ZBX叶片中镉积累水平较高,而JL-75叶片中镉积累水平较低。高镉积累大白菜品种ZBX根部对镉吸收的能力较高,低镉积累大白菜品种JL-75根部对镉吸收能力较低,说明根对Cd2+吸收的NMT结果与富集特征一致。线性回归分析表明,不同的大白菜品种在吸收过程中,吸收速度并不会随着时间的增加一直上升,且流速到达稳定值的时间点也不相同,由此推断,这也是导致大白菜吸收能力不同的因素之一。该研究结果对进一步挖掘大白菜调控Cd吸收以及叶片积累的作用机制具有重要意义。     

Cd胁迫对高、低积累白菜生理生化特性的影响

以白菜品种"北辰"(高积累)和"金峰"(低积累)为试材,通过盆栽试验法,探讨不同程度Cd胁迫下2个白菜品种的生物量、光合呼吸系统、抗氧化防御系统的变化,研究了Cd胁迫对Cd高、低积累白菜品种生理生化特性的影响,以期为白菜全生产提供参考依据.结果表明:当Cd胁迫浓度为1.0 mg·kg-1时,2个白菜叶绿素含量、生物量的积累受到抑制,叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及气孔抑制率(Ls)明显下降,胞间CO2浓度(Ci)增加.随着Cd胁迫浓度升高至5.0 mg·kg-1,"北辰"和"金峰"中丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性也呈上升趋势(分别增加169.7％、100.6％),且低积累品种"金峰"的叶片中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性在各个Cd浓度胁迫下较"北辰"高.综上所述,Cd胁迫对高、低积累白菜生理生化特性的响应程度不同,低积累品种由于CAT、POD、APX、GR、DHAR的活性较"北辰"高,尤其在5.0 mg·kg-1 Cd胁迫下"金峰"GR活性高出"北辰"63.7％,不易受到Cd的毒害,导致地上部分积累较少的Cd,同时叶片中较高的抗氧化水平可抵抗Cd胁迫.     

科技文摘

正不同种植模式下蔬菜吸收积累镉的差异为研究不同种植模式下蔬菜对镉(Cd)的吸收积累差异,在湖北大冶Cd污染土壤上开展田间试验。结果表明,"白萝卜—番茄—青萝卜"种植模式下,蔬菜的可食部位Cd含量、超标倍数、Cd累积量均显著低于其他模式,且该模式下蔬菜的产量和经济效益均为各模式中最高;此外,在该种植模式下,蔬菜     

NaCl胁迫对白菜种子萌发及幼苗生长的影响

以13个优良不结球白菜品种与6个结球白菜品种种子为试材,研究了不同浓度NaCl胁迫处理对种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明:低浓度NaCl胁迫对白菜种子萌发和幼苗生长有一定的促进作用,随着NaCl胁迫浓度的加大,种子发芽率、发芽势及幼苗生长情况等呈下降趋势,种子发芽时间推迟;其中"五月慢"、"青杂4号"与"德高16"表现出较强的耐盐性,而"台湾青梗菜"和"科兴黄金白菜"的耐盐性极差。     

生物炭对黄壤镉污染的缓解作用及普通白菜生长的影响

以四季小白菜为试材,采用盆栽方式研究不同生物炭添加量对黄壤镉(Cd)污染的缓解作用及普通白菜生长的影响。结果表明:添加生物炭可以显著提高Cd污染土壤的pH值,显著降低土壤中有效态Cd含量,降低其生物富集系数,从而缓解Cd对普通白菜生长的抑制作用,显著提高普通白菜的出苗率及株高、根长、单株鲜质量、单株干质量等生长指标,显著降低植株体内的Cd含量,抑制Cd从地下部转运到地上部。综合来看,10%生物炭添加量的效果最好。     

镉在青菜中的富集及对其生理的影响

以3个品种的青菜(Brassica chinensis var.chinensis)"秋田上海青"、"油冬青菜"、"黑叶矮脚油冬"为试材,研究不同浓度镉(Cd)处理对青菜种子发芽以及水培条件下青菜生物量、生理和Cd富集能力的影响。结果表明:Cd对青菜种子发芽的影响呈现低促高抑现象,在Cd浓度为5.0mg/L时,3个品种发芽率达到最高值,分别为91.30%、90.00%和89.30%;在Cd浓度超过20.0mg/L时"秋田上海青"、"油冬青菜"发芽率显著降低(P0.05)。在Cd浓度超过50.0mg/L时,"黑叶矮脚油冬"发芽率显著降低(P0.05)。青菜生物量在Cd浓度超过1.0mg/L时受到显著抑制(P0.05)。Cd对青菜生理生化有胁迫作用,不同品种青菜的叶绿素和可溶性糖含量均随Cd浓度的增加而降低,"黑叶矮脚油冬"在Cd浓度超过1.0mg/L时显著降低(P0.05)。不同品种青菜Cd富集量均随着Cd浓度的增加而升高,但3个品种富集能力差异显著,"秋田上海青"Cd富集能力显著低于其它2个品种。     

不同辣椒品种镉吸收与转运的差异

采用水培方法研究2个辣椒品种在不同镉(Cd)水平(0、20、40 mg·L~(-1))下的生物量及根、茎、叶各部位Cd含量和转运差异。结果表明,当Cd浓度≤40 mg·L~(-1)时,辣椒生物量及Cd含量随着Cd浓度的增加而呈上升趋势。相同Cd水平下,辣椒各部位Cd含量表现为根茎叶。2个辣椒品种对Cd的积累和转运存在差异,PE30茎和叶中Cd含量较高,Cd转移系数和地上部Cd富集系数也高,可能存在果实Cd含量超标的风险。而PE3的Cd主要集中在根部,向地上部转移Cd的能力较差,属于高积累、低转运类型,可以在轻度Cd污染的地区种植。     

镉对白菜、青菜生长的影响

采用溶液培养的方法,比较研究了镉(Cd)对芸苔属植物白菜和青菜生长发育的影响.结果表明,白菜对Cd毒害的耐性大于青菜,并具有较高的吸收和转运Cd的能力.10 μmol/L Cd处理5 d(天),根系的净增长量白菜比青菜高出10个百分点;随着Cd处理浓度的增大,白菜和青菜叶片叶绿素含量均呈下降的趋势;相同Cd浓度处理下,白菜地上部含Cd量高于青菜,且Cd地上部含量/根系的值大于青菜.     

普通白菜高Zn胁迫耐性及Zn积累特性研究

采用温室砂培盆栽的方法,选用苏州青、黄心乌、瓢儿菜、抗热605、南农矮脚黄5种不同基因型的普通白菜,研究不同供Zn水平(0.43、100、200、400、800mg·L-1)对其高Zn胁迫耐性和Zn积累特性的影响。结果表明:不同供Zn水平处理均提高了5个普通白菜品种的地上部生物量,除800mg·L-1Zn处理显著抑制抗热605根系生长外,对其他品种根系生长影响不显著。5个普通白菜品种的根系耐性指数在0.82～1.90之间,抗热605相对较低,可见普通白菜对Zn胁迫具有较强的耐性,抗热605相对较弱。不同器官的Zn含量和积累量均随供Zn水平的提高而大幅增加,根系Zn含量最高,积累量最低。根系吸收的Zn60%以上被转移到地上部,苏州青、黄心乌、抗热605、南农矮脚黄富集的Zn主要贮存在叶柄中,瓢儿菜富集的Zn更多贮存在叶片中。相对而言,苏州青根系富集Zn的能力最强;南农矮脚黄根系富集Zn能力最弱,但转运能力最强。     

NaCl胁迫对不同品种黄瓜种子萌发特性的影响

以5个黄瓜品种为试材,采用培养皿发芽法,研究了不同浓度NaCl溶液浸种对不同品种黄瓜种子萌发和胚根生长的影响。结果表明:200mM以下浓度NaCl胁迫对黄瓜种子萌发和胚根生长没有显著影响,200mM以上浓度NaCl胁迫则显著抑制了黄瓜的种子萌发和胚根生长,且随NaCl浓度提高,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数显著降低,胚根长、胚根鲜重、一级侧根数也均显著下降;5个供试品种中,"津春4号"和"津优10号"特别是"津春4号"的种子萌发和胚根生长受NaCl胁迫的抑制程度较大,"津春2号"(改良)和"津优2号"受抑制程度较小,"津园3号"受抑制程度居于上述2类种子之间。     

农作物镉积累的品种差异及其机理研究进展

我国土壤重金属污染严重,低积累品种的选育可以降低土壤重金属向人类食物链的转入风险,用于解决污染土壤上的食品安全生产问题。目前关于镉低积累品种筛选的研究包括水稻、大白菜、辣椒、花生、甘薯、向日葵和烟草等数10种农作物,不同品种的作物对镉表现出提取和在不同部位间的分配差异,并且可能影响营养元素的吸收。不同品种作物根系中的Cd离子吸收相关蛋白的表达、根系形态和根系分泌物都会影响作物对Cd的提取情况;植物输导组织的作用影响Cd在各部位的分配;在植物的不同亚细胞组分中镉含量不同,这可能与不同品种作物对Cd胁迫采取的适应策略不同有关。为了进一步促进镉低积累作物的选育工作,今后应加强应用研究。     

镉对广蜜二号南瓜幼苗生长与镉累积特性的影响

镉(Cd)是一种毒性强且分布广的重金属污染物,不仅影响植物生长发育,而且危害人类健康。为了更好地了解Cd在南瓜中的迁移规律,深入探究Cd对植物的毒害机制和植物的防御反应,将广蜜二号南瓜在4种不同质量浓度(1、3、5、7 mg·L^-1)的Cd SO₄·8H₂O溶液中培养28 d,对其生长指标、抗氧化酶活性、Cd吸收转运等特征进行分析。结果表明,随着Cd质量浓度升高,Cd积累量表现为根部高于茎和叶,Cd胁迫提高了广蜜二号南瓜幼苗叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性及丙二醛含量。当溶液中Cd质量浓度较低(1 mg·L^-1)时,Cd对广蜜二号南瓜幼苗生长无抑制作用,而当溶液中Cd质量浓度≥3 mg·L^-1时,对南瓜幼苗的生长抑制程度加重。     

重金属镉对两种景天的生长和积累研究

以八宝景天和三七景天为试材,采用盆栽方法研究了重金属镉(Cd)对这2种植物生长的影响(植株生物量、植物株高、叶片数、开花数量)和在这2种景天植物不同器官的吸收与积累。结果表明:虽然重金属Cd对八宝景天和三七景天有毒害作用,主要表现在株高下降、根系变短、变细、叶片数减少及变色、生物量降低等,但随土壤中Cd浓度增加,这2种景天各器官内Cd含量均分别显著提高,不同器官Cd浓度从高到低的顺序为:叶片茎花序根系,并且地上部Cd积累量大于地下部,说明这2种景天都有较强的转运能力,具有植物修复的潜力。研究结果对景天科植物在北方地区重金属Cd植物修复中的应用有重要意义。     

耐低氮胁迫黄瓜品种的筛选

在正常供氮和低氮胁迫条件下,比较了18个黄瓜品种的产量、地上部生物量、植株氮素吸收总量及果实氮积累量的变化。结果表明：① 在低氮胁迫条件下,所有供试黄瓜品种的产量和果实氮积累量均有不同程度的下降,其中津优2号和津优31号下降幅度较小,津绿30号和美好下降幅度较大|津优2号和津优31号的地上部生物量、津优31号的植株氮素吸收总量有所升高,其余品种的地上部生物量、植株氮素吸收总量均有不同程度的下降,津绿30号和美好下降幅度较大|综合产量、地上部生物量、植株氮素吸收总量、果实氮积累量来看,津优2号和津优31号耐低氮能力较强,津绿30号和美好的耐低氮能力较弱。② 相关性分析表明,在低氮胁迫和正常供氮条件下,地上部生物量、植株氮素吸收总量和果实氮积累量均与产量呈极显著正相关,说明产量、地上部生物量、植株氮素吸收总量、果实氮积累量均可作为耐低氮胁迫的筛选指标。     

芹菜根对镉的累积及亚细胞和化学形态分布研究

以芹菜品种"津南实芹1号"为试材,利用水培试验,对镉胁迫下芹菜生长、Cd吸收及亚细胞分布和化学赋存形态变化进行了研究。结果表明:芹菜植株地上部在Cd胁迫下并没有表现出明显的受毒害症状,但在高浓度Cd(40mg·L-1)胁迫的环境下根系生长明显受到抑制。根系对Cd具有较强的积累能力,富集Cd的比例分配趋势表现为可溶性组分细胞壁细胞器,分析表明随着营养液中Cd浓度的增加,可溶性组分和细胞壁组分中Cd含量均显著增加,最高含量可达47.84mg·kg-1 FW和113.60mg·kg-1 FW。Cd浓度的变化对芹菜根组织中Cd化学形态分布的变化也有明显影响,当Cd浓度≤20 mg·L-1时,NaCl提取态Cd所占比例最高(32.45%~41.07%),说明与蛋白质、果胶酸类物质相结合或吸附的Cd比例较高;但当Cd浓度达到40mg·L-1时,C2H5OH提取态Cd所占比例达到最高水平(62.30%),说明高Cd胁迫会造成细胞壁及质膜透性的增加,使Cd能以活性态存在于胞内;在所有Cd处理条件下HCl提取态Cd和HAc提取态Cd含量最低,说明芹菜根细胞壁中难溶性磷酸盐和草酸类物质含量较低,因而对Cd的固定化作用有限。     

钾肥对镉污染土壤白菜生长和镉含量的影响

研究了不同种类和不同用量钾肥对镉污染酸性紫色土壤上的白菜生长、产量和镉含量的影响。结果表明,与不施钾肥(CK)相比,施用钾肥后镉污染土壤白菜长势更好,施用K2SO4、KNO3对白菜生长的促进效果最为显著。低量(200 mg/kg)钾肥处理对白菜产量影响不一致,其中以K2SO4最优,增产达36.4%;高量(400 mg/kg)钾肥处理能显著提高白菜产量,增产幅度为2.1%～69.2%,以K2SO4的增产效果最为显著。钾肥处理均能抑制白菜对镉的吸收,显著降低白菜镉含量,降幅为8.6%～36.9%,提高了白菜安全品质。