镉胁迫对花生生长和矿质元素吸收的影响

以鲁花14为材料,采用盆栽的方法,设置0.10（CK）、3.24、7.35、8.38、18.80 mg·kg-1 5种土壤镉浓度,研究了土壤镉胁迫对鲁花14生长和籽粒矿质元素吸收的影响。结果表明：随着镉浓度的增加,花生叶和茎的干重,荚果和籽粒重均呈现先增加后降低的趋势,这几个指标值均在镉浓度为3.24 mg·kg-1时达到峰值,而镉浓度达到18.80 mg·kg-1时显著低于对照。花生叶、茎、根和籽粒中的镉含量和镉积累量随镉浓度的增加呈持续上升的趋势,且不同土壤镉浓度间差异极显著。镉胁迫对花生籽粒矿质元素含量的影响不一致,随着镉浓度的增加,P元素呈不断下降的趋势,而K、Mg、Ca、Fe、Zn元素呈现先增加后降低的趋势。     

黔产艾纳香对镉胁迫的生理响应及其体内镉分布特征

为探明黔产艾纳香对镉(Cd)胁迫的生理响应及其体内Cd分布特征,采用沙培试验研究不同浓度Cd(0、10、30、60、120 mg/L)处理下艾纳香生理生化指标的变化规律及Cd在其体内器官和亚细胞分布特征。结果表明:随着Cd胁迫浓度的增加,叶绿素含量整体上逐渐降低,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白含量均有不同程度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升高后降低的变化;艾纳香各器官Cd含量随处理浓度的增加而增加,并表现为根茎叶;根、茎和叶细胞中Cd主要分布在可溶组分、细胞壁中,根、茎、叶可溶组分中Cd的分配比例分别为51.9%~69.7%、45.4%~69.7%、52.5%~57.9%,根、茎、叶细胞壁中Cd的分配比例分别为26.0%~37.8%、24.4%~45.6%、36.8%~41.4%;随着Cd处理浓度的增加,细胞壁中Cd含量所占比例呈上升趋势,而可溶组分所占比例呈下降趋势。总的看出,黔产艾纳香对Cd胁迫具有一定的生理适应性,细胞壁对Cd的滞留和可溶组分对Cd的区室化可能是其主要的解毒机制。     

不同浓度钙·锌抑制剂对烟草镉积累及亚细胞分布的影响

[目的]探讨钙锌互作对镉元素在烟草体内亚细胞分布的影响。[方法]以烟草南江三号为研究材料,通过添加不同浓度钙、锌2种抑制剂,采用土培盆栽试验,研究烟草镉的亚细胞分布。[结果]烟草叶部和根部的整个亚细胞中,镉含量分布大小顺序为胞液、细胞壁、叶绿体、线粒体。土壤中镉浓度为1 mg/kg时,加入钙抑制剂100 mg/kg,烟草根部叶绿体、细胞器和胞液的镉含量均下降,而细胞壁中的镉含量增加;加入锌抑制剂50 mg/kg,烟草所有亚细胞中的镉含量均有所下降,说明加入锌抑制剂50 mg/kg比加入钙抑制剂100mg/kg的效果好。土壤镉浓度为5 mg/kg时,烟草根部和叶部细胞器的镉含量都有所上升,其余3个亚细胞中的镉含量减少。[结论]烟草中镉在胞液中的分布多于细胞壁,叶绿体和线粒体镉含量少,在不同浓度钙、锌处理下烟草对镉的耐性加强,镉在烟草体内结合在细胞壁上,通过主动运输进入胞液,胞液区室化作用明显,可能是烟草耐镉的主要机制,减少烟叶镉含量的重要途径。     

湖南省猕猴桃果园土壤镉含量及镉吸收规律研究

研究湖南省猕猴桃果园土壤镉元素含量和污染情况,并对猕猴桃植株内的吸收和分配规律进行分析。结果表明,湖南省猕猴桃果园土壤主要受到镉的轻度污染,中、重度污染所占比例只有10.52%,且存在分布不均匀,区域变幅较大的污染特点;38个猕猴桃果园土壤镉含量在0.202~4.9 mg/kg,19个品种的果实镉含量在0~0.027 mg/kg,均远低于食品安全国家标准镉元素污染物的限制值(0.05 mg/kg),探明猕猴桃为果实镉含量低吸收果树;经过变异分析和方差分析,猕猴桃不同部位镉含量由高到低依次为根、茎、叶、果;在同一污染条件下,猕猴桃各器官镉含量由高到低依次为根、茎、叶、果,镉含量在根中的富集系数最大,其次是茎和叶,果中最低;在同一器官中,随着土壤中镉污染等级的升高,猕猴桃各个器官镉的吸收量也随之增加,但各个器官镉的吸收量富集系数逐渐降低。     

水淹对秋华柳根茎细胞壁组分镉含量的影响

为了解水淹胁迫对细胞壁镉富集能力的影响,以秋华柳(Salix variegata Franch)扦插苗为研究对象,设置镉胁迫和水淹胁迫试验,测定了不同处理组下秋华柳根、茎细胞壁不同组分的镉积累特征。结果表明:所有处理组秋华柳存活良好,表现出水淹和镉的双重耐受性;所有镉浓度处理下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素均具有良好的镉离子结合能力,其中果胶的镉离子结合能力最大;水淹、镉胁迫及两者的交互效应均对秋华柳根、茎细胞壁组分镉含量造成了不同程度的影响。水淹显著降低了茎细胞壁组分镉含量,但对根组分中镉含量无显著影响;水淹条件下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素镉含量有所降低,但果胶和半纤维素仍为细胞壁镉积累富集的主要组分。上述结果表明,水淹对秋华柳根、茎细胞壁组分中镉的分配策略没有明显改变,镉仍被固定于细胞壁中以减少重金属对植物细胞的伤害,因此秋华柳可以作为三峡库区消落带镉污染土壤修复的备选物种。     

不同烤烟品种吸收积累镉铅的差异性研究

通过盆栽试验研究了5种不同的烤烟品种对重金属镉(Cd)与铅(Pb)的吸收累积差异.结果表明,土壤Cd浓 度2mg/kg时,云87品种的生物量耐性指数、各器官Cd含量与累积量及烟叶转运系数最高,且显著高于红大品 种;其余品种居中;不同品种各器官Cd分配规律从多到少为烟叶、茎、根.土壤Pb浓度500mg/kg时,KRK26品 种的生物量耐性指数及各器官Pb含量与累积量均较高,红大品种最低;其中根、茎的Pb含量KRK26品种显著高 于其它品种,烟叶Pb含量品种间差异不显著;茎、叶转运系数以云87与红大品种显著较高;不同品种各器官分配 规律从多到少均为根、叶、茎.     

生菜对镉胁迫的生理响应及体内镉的累积分布

为了揭示生菜对镉毒害的响应,采用种子发芽和营养液基质栽培试验,从种子萌发、生理特性及镉的累积、分布等方面研究镉胁迫对生菜的影响。结果表明,镉胁迫显著降低种子发芽势,1 mg·L~(-1)镉胁迫显著提高发芽率,而其他浓度显著降低发芽率。基质栽培试验中,50、100 mg·L~(-1)镉对生菜生物量有显著促进作用,不同浓度镉对根冠比无显著影响;低浓度(5 mg·L~(-1))镉显著促进叶绿素总量和叶绿色a含量;高浓度镉(10~200 mg·L~(-1))胁迫显著降低叶绿素总量、叶绿素a、叶绿素b含量。镉浓度为5 mg·L~(-1)时,丙二醛(MDA)含量显著增加,随着镉浓度进一步提高,除20 mg·L~(-1)时MDA出现显著下降外,其他处理与对照无显著差异;随着镉浓度增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性先升高后下降,过氧化物酶(POD)活性逐渐升高。生菜地下部分和地上部分镉含量均随镉浓度的升高而显著增加;且在同一镉浓度下,地下部分镉含量显著高于地上部分;随镉浓度的升高,地上部分的生物富集系数逐渐下降,而地下部分呈现先升高后下降的趋势,转运系数则显著下降。随着添加镉浓度的增加,地下部分亚细胞中各部分镉含量呈现指数累积趋势,而地上部分亚细胞中镉含量呈直线累积趋势;同一镉浓度下,地上部分亚细胞中的镉含量远低于地下部分;地下部分镉在亚细胞中的分布特征为细胞壁可溶组分细胞器,地上部分为细胞壁、可溶组分细胞器。因此,地下部分(根系)的滞留作用和细胞壁的固持是生菜应对镉胁迫的重要机制。     

超级稻及其再生稻镉累积特性及安全风险分析

【目的】研究超级稻湘两优900及其再生稻镉累积特性，探明再生稻镉安全风险。【方法】以超级稻湘两优900为研究对象，在温室大棚中进行镉(Cd)添加试验，设置0(CK)、0.2、0.4、0.8、1.2和1.5 mg·kg^-1等6个镉质量浓度处理，研究头季和再生稻根、茎、叶、稻米中Cd含量和累积规律，并进行安全风险评价。【结果】头季和再生稻各器官Cd含量随镉浓度的增加而增加，各器官Cd含量依次为：根>叶>茎>稻米；相同处理下，再生稻各器官Cd含量均低于头季。头季根系Cd含量为0.231 7～0.958 1 mg·kg^-1，再生稻为0.212 8～0.780 2 mg·kg^-1，较头季低5.1%～20.5%，平均降幅15.2%；头季稻茎Cd含量为0.021 2～0.084 6mg·kg^-1，再生稻为0.018 9～0.062 1mg·kg^-1，较头季稻Cd含量降低10.8%～42.6%，平均降幅29.7%；头季稻叶片Cd含量为0.027 3～0.115 7 mg·kg...     

镉胁迫下紫苏低分子量有机酸及镉含量变化

分析了不同镉浓度水培处理紫苏根茎叶的有机酸组成、镉含量及其相关性.结果表明,利用HPLC可分离并同时定量分析出9种低分子量有机酸.在不同处理紫苏的根茎叶中均检测到其中的8种有机酸,包括:草酸、酒石酸、丙酮酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸.草酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸占有机酸总量的95%以上.有机酸含量平均值在紫苏各器官间存在显著差异(P0.05),茎(13 530.2μg·g~(-1))叶(9 963.7μg·g~(-1))根(8 676.7μg·g~(-1)).紫苏各器官的有机酸含量随着镉胁迫时间的延长和处理浓度的增大而显著升高,不同处理间差异显著(P0.05).紫苏各器官的镉平均含量高低顺序为:根(753.1 mg·kg~(-1))茎(135.6 mg·kg~(-1))叶(24.3 mg·kg~(-1)),镉含量随时间的延长和浓度的增大显著升高,不同处理间差异显著(P0.05).相关分析表明,紫苏有机酸总量与根、茎的镉含量显著正相关,与叶片镉含量显著负相关.紫苏根的镉含量与草酸、酒石酸含量显著正相关;茎的镉含量与酒石酸、丙酮酸、抗坏血酸、柠檬酸及琥珀酸含量显著正相关;叶的镉含量与抗坏血酸、乙酸含量显著正相关,与草酸及柠檬酸含量显著负相关.     

粒肥施用时间对双季稻乳熟期亚细胞镉分布的影响

为探究水稻生育后期施氮对双季稻乳熟期植株亚细胞镉分布及成熟期糙米镉积累的影响,开展大田试验,选取早稻株两优819(低镉积累品种)、陆两优996(高镉积累品种)和晚稻湘晚籼12号(低镉积累品种)、玉针香(高镉积累品种)为试验材料,设置3个后期施氮时期处理,分别为始穗期施氮、齐穗期施氮、灌浆期施氮,并以后期不施氮为对照。试验结果表明,后期不施氮情况下,水稻根、叶细胞镉分布表现为细胞壁细胞液细胞器,后期施氮处理下不同稻季根、叶亚细胞各组分镉分配比例存在较大差异,早稻品种根、叶乳熟期细胞壁和细胞液镉分配比例降低,细胞器分配比例提高,低镉积累品种株两优819根细胞壁和细胞液镉含量显著高于高镉积累品种陆两优996;晚稻品种乳熟期根、叶细胞壁和细胞液镉分配比例提高,细胞器镉分配比例降低。根细胞壁中镉分配比例与细胞器和细胞液中镉分配比例极显著负相关(P0.01),根细胞壁镉分配比例与镉的转运系数极显著负相关(P0.01),根细胞器中镉分配比例与镉的转运系数极显著正相关(P0.01)。始穗期施氮,株两优819糙米镉含量显著降低28.57%;齐穗期施氮,陆两优996、玉针香糙米镉含量分别显著降低38.46%、48.15%,湘晚籼12号糙米镉含量降低10.00%;灌浆期施氮会提高糙米镉含量。水稻生育后期是籽粒镉积累的关键时期,水稻齐穗期施氮可显著降低高镉积累品种糙米镉含量。     

纳米硒和亚硒酸盐对镉污染土壤中水稻镉积累的影响

【目的】探究外源纳米硒和亚硒酸钠对镉污染土壤中水稻的镉吸收、转运和积累的影响,为镉污染农田水稻的安全生产提供参考。【方法】采用盆栽试验,以不添加外源硒为对照（CK）,设4个外源硒处理,分别为每千克土施用纳米硒0.5和2.5 mg/kg、亚硒酸钠（以硒计）0.5和2.5 mg/kg。于水稻灌浆期测定水稻剑叶叶绿素含量,收获前测定水稻光合指标,收获后测定水稻生物量、产量及水稻根、茎、叶、糙米中镉含量和土壤中镉的形态,计算镉在水稻各部位的分配率和水稻体内镉的迁移率。【结果】与CK相比,纳米硒和亚硒酸钠处理均显著提高收获期水稻剑叶的SPAD值和光合速率（P<0.05,下同）;除0.5 mg/kg纳米硒处理对水稻产量无显著性影响外（P>0.05）,其余处理的水稻产量均显著提高。外源纳米硒和亚硒酸钠处理均降低土壤中可溶可交换态镉的含量,0.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,可溶可交换态镉含量降低16.0%。外源纳米硒和亚硒酸钠处理能降低镉污染土壤中水稻对镉的吸收、运转和积累,2.5 mg/kg纳米硒处理效果最佳,水稻根镉含量降低26.8%,水稻糙米镉含量降低32.7%,镉从根到茎叶的转移率降低42.7%,差异均达显著水平。【结论】在镉污染土壤中施加适量纳米硒和亚硒酸钠可有效降低土壤中镉的有效性,减少水稻对镉的吸收、运转和积累。每千克土施用纳米硒2.5 mg/kg阻控水稻镉积累的效果较佳,可作为镉污染区水稻安全生产的推荐技术。     

磷素对紫花苜蓿镉累积和抗氧化酶活性的影响

为研究磷素对紫花苜蓿镉累积和抗氧化酶活性的影响,以紫花苜蓿(中苜一号)为材料,采用土培试验,设置不同磷水平(0、40、80、160、240、300 mg·kg^-1)和镉含量(0、2、20 mg·kg^-1),分析紫花苜蓿生物量、镉含量、镉亚细胞分布、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明：在相同镉处理下,随施磷水平的增加,紫花苜蓿地上部、地下部镉含量最多降低了41.7%和39.2%;生物量、POD活性、SOD活性和CAT活性呈先增加后降低趋势。在相同施磷水平下,与未添加镉处理相比,低含量(2 mg·kg^-1)镉处理时,紫花苜蓿生物量最多增加了28.8%,高含量(20 mg·kg^-1)镉处理时,生物量最多降低了9%;随着镉处理含量的增加,紫花苜蓿MDA含量和CAT活性显著增加,POD和SOD活性先增加后降低。镉含量在各亚细胞组分中的次序为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随施磷量的增加而显著降低,细胞壁镉含量占比最高达...     

花生对镉胁迫的生理响应

采用盆栽试验,研究了重金属镉（处理水平12mg／kg土壤）胁迫下不同花生品种不同生长时期SOD、POD、CAT活性,叶绿素、MDA含量,电解质渗透率等主要生理指标的变化规律以及花生荚果、籽仁产量和出仁率的变化。结果表明,镉胁迫降低了3种抗氧化酶的活性,使MDA含量和电解质渗透率升高;降低了叶绿素总含量及荚果、籽仁产量和出仁率。主成分分析结果确定了叶绿素总含量、MDA含量和POD活性为初步筛选花生镉污染胁迫的诊断指标。综合分析,丰花3号、花育20号和鲁花12号对镉胁迫更敏感。     

枯草芽孢杆菌对花生镉积累及生理性状的影响

盆栽条件下,研究了轻度镉胁迫下施用不同浓度枯草芽孢杆菌对花育31号花生生理性状、植株性状和籽粒镉积累量的影响。结果表明,施用枯草芽孢杆菌能提高花生苗期、花针期和成熟期的叶片叶绿素含量和根系活力,降低叶片相对电导率;施用量为2 g/kg和4 g/kg时均能显著提高不同生育期叶片的SOD活性和POD活性,显著降低叶片MDA含量;1 g/kg和2 g/kg枯草芽孢杆菌均能较大幅度提高花生主茎高、侧枝长、植株鲜重、单株果重和饱果率,均能显著减少籽粒镉的积累量。综上,施用2 g/kg枯草芽孢杆菌对缓解花生轻度镉胁迫的效果最好,能显著提高叶绿素含量和根系活力,降低镉胁迫对细胞膜的损坏程度,显著增加单株果重和饱果率,籽粒镉积累量降低25.37%。     

镉处理下不同富集镉花生营养器官AhMTⅡmRNA表达变化

利用含镉(Cd2+)营养液培养花生幼苗,取不同营养器官用以检测AhMTⅡmRNA表达量的变化。构建了PMD18T-AhMTⅡ和PMD18T-actin重组质粒,用SYBR GreenⅠ实时定量PCR方法精确分析了花生AhMTⅡmRNA表达水平。研究结果表明,花生幼苗期不同营养器官间AhMTⅡmRNA表达量差异显著(P<0.01):根>叶>茎,低富集镉花生品种XD1011根部AhMTⅡmRNA表达量显著低于高富集镉花生品种XA004。AhMTⅡmRNA表达与镉处理水平具有高度相关性,尤其是根部和叶部,在0～50 μmol/L镉处理水平间,品种XD1011和品种XA004根部相关系数分别为0.977和0.96,品种XD1011叶部相关系数为0.91,而品种XA004在0～200 μmol/L镉处理水平间相关系数为0.959。该结果可为筛选低富集镉花生品种提供理论与技术支持。     

土壤重金属Cd在木薯中累积特征及产地环境安全临界值

【目的】研究土壤重金属Cd在木薯中累积与分配特性,探讨木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【方法】采用土壤盆栽试验,设6个土壤Cd浓度水平,测定不同土壤Cd浓度处理下木薯块根、茎叶的Cd含量,建立线性回归模型,并依据GB 2762-2005标准模拟求出木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【结果】木薯根、茎、叶的Cd含量与土壤Cd浓度呈极显著正相关,整体分布特征为茎>叶>根。当土壤Cd添加量为25 mg/kg时,木薯块根Cd含量达到0.22 mg/kg,超过国家薯类作物的限量标准0.1 mg/kg。模拟求出种植木薯的土壤Cd安全临界值为1.28 mg/kg,以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。【结论】木薯对Cd累积规律为茎>叶>根,拟合求出以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。     

镉高(低)积累油菜品种的筛选

以近年来在湖南省大面积推广的以及常德市农林科学研究院筛选出的试验表现较好的32个油菜品种(组合)为材料,在常德市农林科学研究院和湘乡市棋梓镇蛇潭村进行镉高(低)积累油菜品种的筛选。结果表明:参试油菜品种(组合)植株中镉含量在1.566~3.352 mg/kg之间;在土壤镉含量为0.904 mg/kg的条件下种植油菜,油菜籽粒中镉最高含量为0.396 mg/kg,其籽粒均符合食品中污染物限量标准;油菜各部位镉积累量由高到低依次为茎根果壳籽粒;筛选出高积累品种创杂油5号、金黄油99、渝黄4号和低积累品种(组合)S15、G212A/P9、沣油958,可作为镉污染地区食用油品种推广种植。     

基质镉含量对桃树镉分布和几项生化指标的影响

以“大久保（Okubo）”和“丽春（Lichun）”桃（Prunus Persica．（L．）Batsch．）为试材,研究了镉胁迫下树体中镉的分布和功能叶中几种生理生化指标的变化,包括品种间镉含量、叶绿素含量、叶内质膜过氧化产物（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、叶内可溶性糖和细胞膜透性等。结果表明,两品种叶绿素、可溶性糖含量、细胞膜透性均表现出先显著升高,随后又显著下降,在镉含量达100mg／kg时细胞膜透性又显著升高;MDA,SOD含量显著升高。     

高硼土壤增施硫肥对油菜硼吸收与分配的影响

【目的】 探索高硼环境下施用硫肥对油菜硼吸收和分配的影响,为合理施用硫肥缓解油菜硼毒害提供理论基础。【方法】 以油菜华油杂9号为试验材料,在高硼灰潮土上（全硼含量13.44 mg·kg ^-1,有效硼5.03 mg·kg ^-1）进行盆栽试验。研究了6个硫水平（0、20、50、100、200、500 mg·kg ^-1）对油菜果荚、叶、茎、根部的硼含量及硼的分配、细胞壁的提取率、细胞壁硼含量和比例的影响。 【结果】 随着施硫量增加,油菜各部位的生物量呈先增加后降低的趋势,其中施硫50 mg·kg ^-1时,油菜鲜重生物量最高,可达364.5 g/株。施用不同量硫肥后,油菜硼含量及分配均为果荚>叶>茎>根,表明果荚为硼的主要累积器官。增施硫肥,油菜果荚的硼含量呈下降趋势,施硫量由0增至100 mg·kg ^-1,油菜果荚硼含量和分配显著降低,降幅分别为14.8%和15.0%。油菜果荚细胞壁提取率增加43.0%,其细胞壁硼含量和比例无显著变化,继续增施硫肥至200 mg·kg ^-1,油菜果荚硼含量、硼分配比和细胞壁硼均下降至显著水平,且细胞壁硼分配比显著上升。与果荚不同,增施硫肥后油菜叶、茎和根的硼含量则呈缓慢上升的趋势。施硫量由0增至100 mg·kg ^-1,油菜叶、茎和根硼含量分别增加15.0%、32.9%和34.9%,其分配比例分别增加13.4%、29.6%和18.6%,同时油菜叶片、茎和根部细胞壁硼含量显著增加12.3%、22.9%和14.9%,表明增施硫肥增加了油菜叶、茎和根的硼含量。 【结论】 硫肥可通过增加油菜生物量,限制硼从根、茎、叶到果荚的转运,以及增加油菜果荚细胞壁硼含量来缓解高硼对油菜果荚的毒害,最佳施硫量为50—100 mg·kg ^-1。