镉砷胁迫下玉米幼苗的生理响应和抗氧化系统特征

为探究玉米幼苗在镉（Cd）和砷（As）胁迫下的生理性状、重金属累积和抗氧化系统特征,以具有Cd低累积特性的玉米DJ26为应试品种,开展水培试验。结果表明：在单一As胁迫下,玉米植株鲜质量和叶片总叶绿素含量分别显著下降76.0%和52.8%,而在单一Cd及低浓度Cd和As复合胁迫下,玉米的生长性状差异小,表现出一定耐受性。随培养液Cd浓度的增大,玉米各部位Cd含量增大,As的加入进一步使根系Cd含量增大14.1%~103.5%,但使茎叶Cd含量降低28.9%~72.6%;相比单一As胁迫,Cd的加入对茎叶As含量有增大效应,增大170.1%~198.8%,表明复合胁迫下As促进了Cd在根系中的累积并降低了Cd向地上部转运,Cd则促进了As向地上部的转运。复合胁迫下玉米具有较强的抗氧化调节能力,玉米根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性随培养液中Cd浓度的增加呈现先增大后降低的趋势,而过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均显著高于单一Cd胁迫,在叶片中分别增大了366.0%~1 409.8%和1 372.7%~4 366.7%,根系中分别增大了27.4%~702.2%和230.0%~1 004.0%。复合胁迫下丙二醛（MDA）含量玉米叶片中增大而根系中降低,叶片受到Cd和As的显著毒害。研究表明,玉米幼苗对单一Cd及低浓度Cd和As复合胁迫具有耐受性,其根系对Cd和As具有较强富集能力和有限转运能力,具备在单一Cd或Cd和As复合污染严格管控区安全生产的潜力。     

镉、铅、锌复合胁迫对滇杨幼苗富集及转运镉的影响

为探究Cd-Pb、Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合污染的交互效应,以滇杨幼苗为研究对象,通过土培盆栽试验对Cd（50 mg·kg^-1）、Pb （500 mg·kg^-1）、Zn （500 mg·kg^-1）单一及复合胁迫下滇杨富集、转运Cd的特征进行深入分析,旨在为滇杨的矿区修复利用提供依据。结果表明：单一及复合胁迫可降低滇杨幼苗株高增长率,提高其地径增长率,其中Cd-Pb-Zn复合胁迫株高增长率降幅最大（24.45%）,Cd-Zn复合胁迫地径增长率增幅最高（317.04%）,而滇杨生物量仅在Cd-Pb-Zn复合胁迫时显著下降,降幅为30.28%。与单一Cd胁迫相比,Cd-Pb复合胁迫显著增加滇杨茎中Cd含量,Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合胁迫显著降低滇杨各器官Cd含量;单一Cd胁迫下滇杨Cd积累量为0.32 mg·pot^-1,Cd-Pb胁迫未显著改变Cd积累量（0.34 mg·pot^-1）,而Cd-Zn（0.14 mg·pot^-1）和Cd-Pb-Zn胁迫（0.13 mg·pot^-1）显著降低Cd积累量。不同胁迫条件下滇杨Cd富集与转运系数变化规律结果显示,复合胁迫中Pb和Cd的交互作用（Pb×Cd）促进Cd由土壤向滇杨富集,并增强Cd向地上部转运,Pb×Cd表现出协同效应; Zn×Cd抑制滇杨Cd富集,但能提高Cd转运,对Cd富集和转运分别表现出拮抗和协同效应; Pb×Zn×Cd抑制滇杨对Cd的富集和转运,三者复合时表现出拮抗效应。研究表明,滇杨幼苗对Cd-Pb、Cd-Zn复合胁迫具有耐受性,复合胁迫下交互作用类型及作用的植物器官决定了对Cd富集与转运的影响程度。     

复合菌和鸡粪生物炭对镍和镉污染土壤的修复效果研究

微生物和生物炭通过协同作用可实现重金属污染土壤的低碳、绿色修复,但是目前相关研究较少。本研究通过玉米盆栽试验,研究了多功能复合菌和鸡粪生物炭对镍（Ni）和镉（Cd）污染土壤的修复。研究结果表明,单一和共同作用下复合菌和不同粒径生物炭均能不同程度地固定土壤中的Ni和Cd,减轻Ni和Cd的毒害并降低玉米幼苗对Ni和Cd的吸收,增加根际土壤细菌、真菌群落结构丰富度与物种多样性,其中复合菌和粒径较小的微米生物炭（1.6~55.8 μm）联合修复效果最好。与对照相比,复合菌和微米生物炭联合修复下根际土壤中碳酸盐结合态Ni和Cd的含量分别升高了59.9%和68.4%,有效态Ni和Cd的含量降低了66.5%和53.8%,促进了盆栽玉米幼苗的生长发育,提高了抗氧化能力,使玉米根部的Ni和Cd含量分别降低了49.3%和41.9%,地上部的Ni和Cd含量分别降低了69.4%和53.0%,降低了Ni和Cd在叶片细胞器中的占比,并以低毒形态存在;根际土壤中细菌和真菌的OTU数目显著增加,优势菌群的丰富度和多样性提高,根际土壤微生物群落结构改善。以上研究结果表明多功能微生物和生物炭具有协同修复效应,可为重金属污染土壤联合修复提供理论依据和技术支持。     

球形红细菌对镉胁迫下小麦幼苗镉积累的影响

为了研究光合细菌球形红细菌菌悬液对镉胁迫下小麦幼苗镉积累的影响。运用三因素交叉分组随机设计,通过水培试验,研究了球形红细菌菌悬液对小麦幼苗生长过程中培养液Cd2+浓度的影响,以及球形红细菌菌悬液与Cd2+复合处理对小麦幼苗茎叶和根系镉积累量的影响。培养液中Cd2+浓度随培养时间的延长而降低,在小麦幼苗生长初期降低幅度较大;茎叶和根系镉积累量既随培养液Cd2+浓度增加而增加,也随培养时间的延长而增加,在第7~10天镉积累量的增长幅度最大,且根系镉积累量>茎叶镉积累量;施用球形红细菌菌悬液后培养液Cd2+浓度以及小麦幼苗茎叶和根系中镉积累量比对照分别降低了1.9%~49.9%、12.3%~58.1%和8.3%~53.9%。该研究为光合细菌的进一步开发利用提供了理论基础。     

外源亚精胺对水稻吸收积累镉砷的影响

通过水培试验和大田试验，研究外源亚精胺（Spd）对水稻吸收积累Cd、As的影响。结果表明：水培试验中，在10 μmol·L^-1的Cd胁迫下，外源添加250 μmol·L^-1的Spd能显著降低水稻茎叶Cd含量58.0%，在50 μmol·L^-1的As胁迫下，添加同样浓度的Spd可以显著降低水稻茎叶As含量20.1%，阻止了水稻根系中Cd、As向茎叶的转运累积；在大田试验中，外源添加1 000 μmol·L^-1的Spd显著降低了水稻根系、叶片和籽粒中Cd的积累，分别降低了25.8%、51.9%和37.4%，同时降低了水稻茎和根系中As的含量，分别降低了23.9%和31.2%。研究表明，外源施用Spd可以降低苗期水稻对Cd、As的吸收积累，同时可显著降低水稻籽粒中Cd的含量。因此，可合理使用亚精胺缓解Cd、As对水稻的胁迫，为提高粮食安全提供有力保障。     

土壤Cd处理对大豆叶片激素含量的影响

采用土壤盆栽试验与高效液相色谱法（HPLC）分析测试技术，研究了不同浓度Cd处理对大豆生长及叶片生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素（Z）和脱落酸（ABA）含量变化的影响。结果表明，当Cd处理浓度≤0.50mg·kg^-1时，对大豆株高及幼苗期地上部生物产量无明显影响，Cd浓度≥2.50mg·kg^-1时，则表现明显的抑制作用。Cd浓度≥0.50mg·kg^-1时，对大豆地下部及花荚期地上部生物产量即表现明显的抑制作用。Cd胁迫抑制大豆叶片IAA和Z的合成，当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时，大豆幼苗期和花荚期叶片IAA和Z含量分别为对照的43.1%、75.5%和60.6%、32.6%，Cd浓度升高，抑制作用加强。Cd胁迫对ABA的合成则表现明显的促进作用，当Cd处理浓度为2.50mg·kg^-1时，幼苗期和花荚期叶片ABA含量分别为对照的13.6倍和3.86倍。对GA3合成的影响则表现为低浓度下的促进作用和高浓度下的抑制作用，即当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时，幼苗期和花荚期叶片GA3含量均高于对照，分别为对照的150.2%和109.7%，Cd浓度增至2.50mg·kg^-1时，其含量则分别为对照的36.4%和75.2%。大豆幼苗期和花荚期叶片ABA/IAA、ABA/GA3及ABA/Z与Cd处理浓度之间均达到了显著或极显著的相关性，表明Cd胁迫不仅影响植物激素的含量，同时也影响激素间的比例和平衡。     

印度梨形孢对高丹草生长及Cd吸收与积累的影响

为探究植物和微生物联合修复对镉（Cd）的作用效应,以一年生草本植物高丹草（Sorghum Hybrid Sudangrass）为试验材料,通过水培试验,研究印度梨形孢（Piriformospora indica）在不同浓度Cd胁迫（0、5、10、30、50、100 mg·L^-1）下高丹草生长和生理特性,以及重金属Cd在高丹草植物体内转运、富集和分布特征。结果表明：在5 mg·L^-1低Cd浓度下,高丹草株高、叶片数、生物量均有一定程度的增加;随着浓度的增加,高丹草株高、叶片数减少,生物量降低,黄叶数增加,生长受到抑制,接菌后能够促进高丹草生物量的积累,缓解叶片发黄现象,改善生长状况。接菌提高了高丹草在Cd胁迫下的抗性生理指标。随着浓度的增加,高丹草未接菌组的可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性总体上逐渐升高,过氧化物酶活性逐渐降低。接菌提高了可溶性蛋白、可溶性糖含量以及酶活性,降低了丙二醛含量。不同Cd浓度条件下,高丹草体内Cd含量呈根>叶>茎的分布,且含量随着浓度增加而增加,接菌后高丹草地下部Cd含量增加,地上部Cd含量降低,接菌减少了Cd从地下部向地上部的转移,减轻了Cd对高丹草地上部的毒害。研究表明印度梨形孢能有效降低Cd对高丹草生长的抑制作用和毒性损伤。     

铅·镉单一及复合胁迫对玉米幼苗生理生化特性的影响

通过水培试验,研究重金属铅、镉单一及复合胁迫对玉米幼苗生理生化特性的影响。结果表明,随着胁迫浓度升高,玉米幼苗叶绿素含量和叶绿素a/b比值均明显下降,丙二醛(MDA)含量均升高,细胞膜透性均明显增大,根系活力受到抑制;Pb、Cd复合胁迫对玉米幼苗的毒害作用高于单一胁迫;Cd胁迫的毒害作用强于Pb胁迫。     

Cd在地肤[Kochia scoparia （L.）Schrad.]中的化学形态及亚细胞分布

为探究镉（Cd）在地肤[Kochia scoparia（L.）Schrad.]茎部与根系中的亚细胞分布特征，在不同pH和不同Cd浓度胁迫下，对成熟期地肤生物量及Cd在地肤根系、茎部的积累状况和化学形态特征进行研究。结果表明：所有处理地肤茎部生物量均高于根系，当Cd添加量为1.5~3.0 mg·kg^-1时，T处理（pH 6.1）地肤总生物量高于TS处理（pH 5.0）；地肤将58.09%~89.35%的Cd积累在茎部，所有处理地肤Cd的富集系数大小为茎>根系，表明地肤茎对Cd的积累能力强于根系，且在Cd添加量为1.5~9.0 mg·kg^-1时，T处理地肤茎Cd积累量高于TS处理；地肤根系和茎中超过85%的Cd贮存在细胞壁与液泡中，表明二者是地肤细胞中Cd区室化分布和解毒的重要场所；地肤根系细胞器Cd所占比例低于地肤茎部，这也是地肤将更多的Cd富集在茎部的一个重要原因；地肤茎和根系中均以移动性和毒性相对较低的醋酸提取态、氯化钠提取态及乙醇提取态Cd分配比例最大（T为82.96%~88.17%； TS为83.70%~89.70%），其中醋酸提取态含量最高（T为37.31%~56.24%； TS为40.98%~52.32%），氯化钠提取态与乙醇提取态Cd含量接近，这种Cd赋存形式是地肤降低Cd生物有效性和减少Cd毒害的一种重要防御机制。当土壤pH为6.1和Cd添加量为1.5 mg·kg^-1时，地肤对土壤Cd的解毒较好。研究表明，地肤具有对不同Cd胁迫水平的耐性，且对酸性土壤有较强的适生性，因此适用于湖南地区酸性农田土壤的修复治理。     

雪里蕻对于Cd、Zn的耐性及富集特性研究

利用不同培养方式（土培和砂培）探讨了梯度浓度Cd、Zn胁迫下雪里蕻的重金属富集特性、耐受性及生理响应，以期为雪里蕻修复重金属污染场地提供基础理论依据。结果表明：雪里蕻种子发芽率受到Cd、Zn胁迫的抑制，在18.3%~37.8%之间；Cd、Zn胁迫下雪里蕻的茎叶和根系表现出不同程度的毒害症状，土培雪里蕻生物量在0.78~10.60 g之间，砂培生物量在1.83~3.16 g之间；土培和砂培雪里蕻叶片中叶绿素、可溶性蛋白含量均随Cd、Zn浓度升高呈下降趋势，雪里蕻通过调节体内抗氧化酶的活性来缓解由Cd、Zn胁迫引起的氧化应激；雪里蕻植株内（茎叶和根系） Cd、Zn含量随生长基质中Cd、Zn浓度的增加呈线性增长趋势，土培各处理下雪里蕻植株内最高可富集Cd、Zn的浓度分别为80 mg·kg^-1和3 318 mg·kg^-1，砂培下为129 mg·kg^-1和5 195 mg·kg^-1。根据雪里蕻植物提取指数计算结果可知，不同培养方式下雪里蕻对Cd、Zn胁迫具有较强的耐受性和富集、转运能力（且Cd>Zn），具有较大的潜力用于修复Cd/Zn中、低污染程度的土壤。     

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。     

亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响

为研究外源亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响,采用营养液培养试验,通过不同浓度(0、10、20、30、40 mg·L~(-1))的Cd2+胁迫处理,探明Cd2+对杞柳的半抑制浓度;研究在半抑制浓度下施用外源亚精胺(0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L~(-1))对镉胁迫的缓解效应。结果表明:镉胁迫对杞柳的半抑制浓度为24.50 mg·L~(-1);施用外源亚精胺可以有效缓解镉胁迫对杞柳生长的抑制作用,外源亚精胺处理相对生长率较对照增加44.97%～102.76%,过氧化氢含量下降54.08%～67.39%;其中0.4 mmol·L~(-1)亚精胺处理下相对生长率、根系节点数、连接数、分叉数的增长幅度均为最高,分别增加102.76%、50.33%、25.20%和25.42%,其总蛋白含量上升43.43%,产生超氧阴离子活力单位与过氧化氢含量分别下降46.35%和67.39%。研究表明,喷施亚精胺能有效缓解杞柳幼苗镉胁迫,其最佳施用浓度为0.4 mmol·L~(-1)。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

镉胁迫对姬松茸菌丝生理指标与镉吸收的影响

为了比较镉胁迫对不同姬松茸菌株(J1、J77)菌丝生长与镉吸收的影响,通过室内培育试验,设立0～75 mg·kg-1的不同镉胁迫浓度梯度,测定其对姬松茸菌丝生理指标与镉含量的影响。结果显示,不同镉浓度胁迫处理对J77和J1菌丝抗氧化系统的影响各异。当镉浓度为5 mg·L~(-1)时,J1与J77菌丝SOD酶活性分别增加121.5%、157.5%;当镉浓度高于5 mg·L~(-1)时,两个菌株菌丝SOD酶活性均开始降低。在10～75 mg·L~(-1)中高镉浓度胁迫范围,J77、J1菌丝的POD酶活性分别减少92.7%、95.3%。在5～50 mg·L~(-1)镉浓度胁迫范围,J77、J1菌丝的CAT酶活性分别减少40.9%、60.4%,随着镉胁迫浓度增加,J1的镉毒害更为严重。在0～2 mg·L~(-1)镉浓度范围内,J1与J77菌丝的APX酶活性分别增加7.9、13倍,两菌株相差近5倍,J77菌丝APX酶活性反应大于J1菌丝。不同浓度镉胁迫处理条件下(0～75 mg·L~(-1)),J1菌丝丙二醛(MDA)显示了较大幅度的提升,氧化程度比较剧烈,而J77在整个过程则提升幅度较缓,氧化应激程度相对较低。当镉胁迫浓度为10 mg·L~(-1)时,J1菌丝MDA含量比对照高1.6倍并达到最大值;当镉浓度为15mg·L~(-1)时,J77菌丝MDA含量比对照高60%并达到最大值,J1、J77的MDA最大值相差近1倍,J1菌丝细胞膜过氧化反应比J77更为强烈。在0～75 mg·L~(-1)浓度范围内,J77与J1菌丝中镉含量的浓度均随着外源镉含量的提高而增加。当镉浓度在2.5～50 mg·L~(-1)范围内,J1、J77菌丝镉含量分别增长了17.2、19.1倍;但就镉吸收累积量而言,J1菌丝比J77菌丝镉含量高近2.3倍;J77不仅对高镉胁迫的耐受程度高于J1,而且J77抵制镉吸收能力高于J1。结果表明,姬松茸J1和J77菌丝SOD、POD、CAT、APX酶活性及MDA含量随镉含量变化均表现为"低促高抑"的现象,J77菌丝镉含量低于J1,J77具有抵制镉吸收的潜力。     

屎肠球菌胞外多糖对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为研究屎肠球菌胞外多糖对Cd胁迫条件下水稻种子萌发及幼苗生长的影响,采用水培试验法,在含有Cd(20、40 mg·L~(-1))的培养液中添加不同浓度胞外多糖(500、1 000 mg·L~(-1)),考察水稻种子萌发及幼苗生长相关代谢指标的变化。试验结果表明,Cd胁迫明显抑制了水稻种子的萌发效率与幼苗各器官的发育情况,而添加不同浓度的屎肠球菌胞外多糖可以显著促进Cd胁迫下水稻种子的发芽势、发芽率和根部发育,但水稻萌发后的芽长受到显著抑制,而这种抑制作用在水稻幼苗生长阶段并未观察到。在Cd胁迫条件下,胞外多糖处理后的水稻幼苗内类黄酮与花色素苷的含量提高了18.6%～208.7%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活力显著上升,丙二醛含量显著下降。傅里叶变换红外光谱显示胞外多糖提高了Cd胁迫下水稻叶片中碳水化合物、蛋白质、脂类和羧酸盐的含量,并可能通过加强渗透作用来降低Cd对水稻的毒害作用。研究结果表明,屎肠球菌胞外多糖可以显著缓解Cd胁迫对水稻种子萌发与幼苗生长的毒害作用。     

Cd对湿地匍灯藓叶绿体损伤与活性氧的影响

为探讨不同镉(Cd)浓度胁迫对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿体、Cd的亚细胞分布及活性氧代谢的影响,设置了4个Cd浓度梯度(0、1、5、10 mg·L~(-1)),采用浸没培养方法对湿地匍灯藓进行处理。结果表明:随Cd胁迫浓度增加,细胞损伤加大,叶绿体严重皱缩成球状,同时细胞空泡化程度也逐渐加重。Cd在亚细胞组分中的分布为:细胞壁细胞器可溶部分。随Cd浓度增加,细胞器中Cd累积量增加;随Cd胁迫浓度的增加,湿地匍灯藓体内超氧阴离子自由基(O_2~-·)的产生速率先降后升,过氧化氢(H_2O_2)的含量则持续上升,均在10 mg·L~(-1)时达到最大值,与对照相比,二者分别增加了7.9%和13.7%;与之对应,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著增加,与对照相比,两种酶活性分别增加了947%和430%、810%和765%、712%和1125%;藓体内抗坏血酸含量与Cd存在剂量效应关系,尤其是还原型抗坏血酸(ASA),与对照相比分别增加了42.7%、72.7%和89.2%。综上所述,进入藓体内的Cd可能通过攻击叶绿体,使APX变性失活,诱导活性氧产生;而抗坏血酸-谷胱甘肽途径可能是湿地匍灯藓体内主要的活性氧清除机制。     

镉胁迫对青菜幼苗某些生理特性以及基因组多态性的影响

以青菜品种"苏州青"为试材,采用生理生化方法和随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,研究了镉(Cd)胁迫对青菜幼苗相关生理特性以及基因组多态性的影响。结果表明:不同浓度(1、5、10、20、40 mg·L-1)的Cd处理20 d后,青菜幼苗的鲜重、根伸长受到显著抑制,叶片的叶绿素以及蛋白质含量下降,丙二醛含量和细胞膜透性增加。选用8条寡核苷酸引物(10 bp)对青菜幼苗基因组DNA进行RAPD扩增,对照组的RAPD图谱中可分辨出55条谱带,Cd胁迫后的RAPD图谱发生改变,呈现谱带的增加、缺失和荧光强度的改变,并且与Cd浓度剂量-效应相关。随着Cd浓度的增加,幼苗叶片基因组的模板稳定性逐步下降,并且RAPD多态性与青菜幼苗的生理指标具有显著的相关性。以上结果表明,利用RAPD技术获得的DNA多态性变化谱带可作为检测Cd对青菜毒性效应的生物标记物。     

AMF对镉污染条件下水稻抗逆性及根际固定性的影响

为研究丛枝菌根真菌对重金属Cd胁迫条件下水稻生长及生理过程的影响,选用两种丛枝菌根真菌(Arbuscularmy corrhizal fungi,AMF):摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradice,GI),接种在不同Cd浓度(0、0.5、1、2、5 mg·kg-1)的污染土壤中,研究两种菌剂对水稻株高、光合作用、抗逆生理过程以及Cd在植株地上及根系分配的影响。结果表明,AMF菌剂的接种显著减轻了Cd胁迫对水稻生长的抑制程度,GM组与GI组水稻株高分别比对照组提高了13.8%和10.3%,且菌剂处理有助于缓解Cd胁迫对水稻光合作用的抑制。在5 mg·kg-1Cd胁迫下,水稻叶片中MDA(丙二醛)含量显著降低,SOD(超氧化物歧化酶)活性和Pro(脯氨酸)的含量显著提高(P0.05)。两种菌剂处理下水稻对Cd的富集系数与转运系数均低于对照,表明AMF处理有助于缓解Cd对地上部分的毒害,并且促进了水稻对Cd的根际固定化过程,抑制了Cd向地上部分转移的趋势。