模拟铅胁迫下玉米不同基因型生长与铅积累及各器官间分配规律

我国遭受重金属污染的土地中有87%左右是中轻度污染土壤类型,深入研究不同植物对重金属的吸收和转运积累规律,是科学利用植物和土壤资源的重要基础工作.通过玻璃网室盆栽模拟污染的手段,研究了玉米6种基因型在铅中度污染胁迫(800mg·kg-1)与轻度污染胁迫(400mg·kg-1)下的植株生长、铅吸收积累及其在玉米不同器官间分配的规律.结果表明,不同铅污染胁迫下,玉米不同基因型的生长及铅吸收量达到极显著差异(P＜0.01),铅在不同器官之间的分布形式也存在显著的基因型差异.轻度铅污染胁迫不同程度地促进玉米所有供试基因型的生长,而中度污染胁迫下糯玉米基因型生物量最大.与正常土壤对照条件下的表现相比,不同程度铅污染胁迫下基因型申甜1号的生物量增幅最大,表现出较强的铅耐受能力.不同基因型的玉米体内铅积累量随着污染水平的提高而增加,各器官内铅积累浓度差异规律为根>叶>茎>穗.掖单13号具有较强的铅转运能力(TF=0.662 8),申甜1号的生物富集能力最强(BCF=0.0264),掖单13号和申甜1号均具有较强的铅吸收和积累能力,属于潜在的高积累基因型.但掖单13号根部富集量少而穗部积累多,申甜1号根中铅积累较多而果穗中较少.2个甜玉米基因型果穗内铅积累量较少,其含量符合国家规定的食品生产相应的安全标准.     

重金属Pb对薤白生长发育的影响及其重金属积累特征

采用单因素随机盆栽设计,研究薤白在不同浓度铅胁迫下生长发育及重金属积累特征的变化。结果表明:低浓度铅胁迫下对薤白生长发育影响不大,高浓度铅胁迫下的出苗率、株高和生物量则显著低于对照;随着土壤铅污染程度的增加,薤白根系的耐性指数明显降低,各部分铅含量不断增加,同一施铅水平处理下地下部分铅积累量明显高于地上部分。     

豆瓣菜在镉铅复合污染条件下的镉铅积累特性

为了弄清豆瓣菜在镉铅复合污染条件下对镉、铅的吸收积累特性,以前期试验筛选得到的镉高积累、低积累基因型为材料,采用镉铅复合污染土壤处理进行盆栽试验,研究镉铅复合污染对豆瓣菜地上部生物量,镉、铅含量与富集系数的影响。结果表明,在中度镉污染条件下(土壤全镉含量0.56～0.58 mg·kg^-1),中、高浓度铅处理下供试各基因型豆瓣菜地上部生物量(鲜重)的平均值均较低浓度铅处理显著(P<0.05)增加,增幅均为10.2%,说明土壤中一定浓度的铅促进了豆瓣菜的生长。供试的8个镉低积累基因型豆瓣菜的地上部镉含量和镉富集系数均显著低于镉高积累基因型。随着处理铅浓度的升高,各基因型豆瓣菜的地上部镉含量显著升高,说明土壤中的铅促进了豆瓣菜对镉的吸收和积累。豆瓣菜对铅的吸收和积累能力较弱,不论是镉高积累基因型还是低积累基因型,其地上部的铅富集系数均很小,最大值仅为0.075,在试验条件下的地上部铅含量均不超过国际食品法典委员会标准的限量值(0.3 mg.kg^-1),可认为豆瓣菜受铅污染的风险较弱。     

不同烤烟品种对6种重金属吸收能力的比较研究

[目的]研究4个烤烟品种对铬(Cr)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)和铜(Cu)6种重金属的吸收能力差异性.[方法]以4个烤烟品种为对象,通过盆栽试验研究比较各烤烟品种对6种重金属的吸收能力差异.[结果]不同烤烟品种对6种重金属的吸收能力差异较大,根据烤烟品种吸收不同重金属的能力,可将重金属划为三类,第一种是镉,平均富集能力为8.564;第二类为汞,烤烟品种对汞的吸收能力属于中等,平均富集系数为0.753;第三类为铬、砷、铅和铜,平均富集系数都小于或等于0.114.[结论]通过该研究可掌握不同烤烟品种对重金属的吸收情况,为烤烟栽培品种选择生产优质烟叶提供数据参考.     

不同烤烟品种烟叶重金属及硒元素含量的差异性

[目的]筛选出适宜在广西推广种植、对重金属富集能力低、对硒元素富集能力强且品质优良的烤烟品种。[方法]通过大田栽培试验研究了28个不同烤烟品种烟叶重金属及硒含量的差异。[结果]不同烤烟品种对镉、砷、铅、铬的吸收能力存在差异;云烟87、云烟99、云烟202、云烟205共4个烤烟品种吸收土壤中砷、铅、镉、铬重金属的能力较低,其中云烟87对硒元素富集能力较强。[结论]云烟87最适宜在广西推广种植。     

重金属铅、镉在白榆中分布规律和累积特性研究

研究了重金属铅、镉在白榆中分布和积累,了解其对重金属镉、铅的耐性和抗性,为重金属严重污染地区的造林提供技术依据。通过盆栽试验,探讨了白榆在铅、镉单一及复合处理条件下,对铅、镉元素的吸收累积特性。结果表明:在铅、镉单一及复合处理下,铅、镉元素在白榆各器官中分布规律均表现为:根>茎>叶;在铅、镉单一处理下,转运系数均随处理浓度增加而降低;铅、镉在其地上部分、地下部分的富集系数随处理浓度增加而呈先增后减的趋势;在复合污染下,镉对叶、茎累积铅具有协同作用,对根累积铅无明显影响,铅对根、茎、叶累积镉具有拮抗作用。白榆对铅、镉元素不符合超富集植物条件,但对铅、镉元素表现出一种耐性,因此,白榆适用于铅、镉污染区的种植和绿化。     

铅镉复合胁迫下黄葛树和女贞的生长生理及吸收特性研究

以黄葛树、女贞为试验材料,通过盆栽试验研究不同浓度铅镉复合胁迫下黄葛树、女贞的生长生理变化及吸收积累铅镉特性,采用主成分分析和隶属函数法综合评价2个树种对铅镉复合污染土壤的适应性,旨在探究2个树种对铅镉污染土壤的修复潜力。结果表明:铅镉复合胁迫下2个树种株高、地径增长受抑制,生物量下降,总叶绿素降低,丙二醛含量增加;耐铅镉性综合得分值表明黄葛树耐性更强。黄葛树根部铅积累量更大,地上部和根部镉积累量均为女贞更大。复合污染中镉促进女贞对铅的吸收,抑制黄葛树对铅的积累,铅促进重度镉水平下2个树种对镉的累积。可见,黄葛树对铅镉复合胁迫的耐性强于女贞,用于修复铅镉复合污染土壤具有一定潜力,女贞则不适用于复合污染土壤中镉浓度较高的区域。     

不同烤烟品种对6种重金属吸收能力的比较研究（英文）

[目的]研究4个烤烟品种对铬(Cr)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)和铜(Cu)6种重金属的吸收能力差异性。[方法]以4个烤烟品种为对象,通过盆栽试验研究比较各烤烟品种对6种重金属的吸收能力差异。[结果]不同烤烟品种对6种重金属的吸收能力差异较大,根据烤烟品种吸收不同重金属的能力,可将重金属划为三类,第一种是镉,平均富集能力为8.564;第二类为汞,烤烟品种对汞的吸收能力属于中等,平均富集系数为0.753;第三类为铬、砷、铅和铜,平均富集系数都小于或等于0.114。[结论]通过该研究可掌握不同烤烟品种对重金属的吸收情况,为烤烟栽培品种选择生产优质烟叶提供数据参考。     

不同品种燕麦对镉胁迫响应的差异性研究

利用实验室水培模拟试验,研究了轻度镉胁迫条件下10个燕麦品种生长及吸收积累镉的差异性。结果表明,经5μmol·L-1的镉处理后,供试燕麦品种的株高、根长、地上部与地下部生物量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量均出现不同程度的下降,不同品种间存在明显的差异,有的甚至达到极显著水平;不同品种燕麦对镉的吸收与积累也存在明显差异;燕麦镉的吸收转运与耐性没有直接的联系。按照镉胁迫下燕麦耐镉性和镉含量的冠根比进行聚类分析,可将10个品种分为4类:①镉转运少且耐性强;②转运多但耐性强;③转运多且耐性弱;④转运较少但耐性弱。其中品5号地上部生长抑制率最小,并且镉含量、镉转运量较少,表现出较强的耐镉性,在轻度镉污染土壤上种植品5号有利于降低镉污染对人类健康的风险。     

铅镉复合污染对不同品种蕹菜生长和重金属累积特性的影响

通过盆栽试验,研究铅镉复合污染胁迫下11个蕹菜品种在生物量、铅镉吸收量及其对铅镉转运系数等的品种间差异。结果显示:不同品种蕹菜的生物量受重金属铅镉复合污染胁迫的影响不同,其中品种K1、K2、K4和K9的地上可食部分生物量被抑制,抑制率在11.8%~44.1%,而其他7个蕹菜品种地上可食部分生物量均有所提高,促进率在11.2%~72.6%。在铅镉复合污染胁迫下,地上可食部分生物量依然较高的蕹菜品种有K2、K3、K6、K7、K8、K10和K11;吸收Pb、Cd能力均较高的蕹菜品种有K4、K7和K8,吸收Pb、Cd能力均较低的蕹菜品种有K2和K11。所有品种蕹菜对重金属Cd的转运系数平均值为60%,而对Pb的转运系数平均值为26%,说明Cd由蕹菜根部转运到其地上可食部分的能力更强,对蕹菜的毒害作用更强。研究还表明,不同品种蕹菜在重金属铅镉复合污染胁迫下其生物量、铅镉累积量和转运系数存在差异性,以产量高、铅镉吸附量低为原则,蕹菜品种K2青梗大叶空心菜和K11半青白空心菜是栽培在重金属铅镉复合污染土地上相对较好的选择。     

湖北襄阳初烤烟叶铅、镉、铬、镍、砷的含量及分布

采集湖北襄阳烟区K326上部叶(B2F)、中部叶(C3F)和下部叶(X2F)初烤烟叶18份,测定了烟叶铅、镉、铬、镍、砷的含量,分析它们的分布特征。结果表明:初烤烟叶中重金属平均含量高低依次为镉、铅、镍、铬、砷;铅、镉、铬和砷在叶龄老、干物质积累较少的烟叶区位中分布较多,主脉最低,镍在主脉中的含量高于其他区位;烟叶中铅、镉、镍分布的均匀性较铬和砷的分布差,铅、铬、砷含量之间呈极显著正相关性,镍与其他元素含量之间均表现为负相关性。     

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.     

不同烤烟品种富集土壤重金属的效应

采用单因素随机区组设计,通过田间试验方法,测定了各个品种农艺性状及烤后不同部位烟叶中的铅、砷和镉的含量.结果表明:不同烤烟品种对重金属的富集作用存在显著差异;云烟87、云烟97、粤烟97和K326品种富集重金属的效应比较强;nc71、nc297、cz43、云烟99品种富集重金属的效应相对比较弱.脚叶落黄较早、大田生育期较短、旺长期农艺性状表现较差的烤烟品种,反而对重金属的富集作用较强;脚叶落黄较慢、大田生育期较长、旺长期农艺性状表现较好的烤烟品种,对重金属的富集作用相对较弱.     

大豆镉累积及吸收转运特性研究

重金属污染已严重威胁人们的食品质量与安全,亟需对农作物的镉积累及吸收转运特征进行研究。在4种外源镉(Cd Cl2)添加量(0、1、2、3 mg/kg)条件下,探究3个品种大豆的农艺性状、镉积累量以及转运特征,对3种基因型大豆(HC6、HHN、HX3)在镉胁迫下的重金属抗性进行评价,为实际生产和理论研究提供依据。结果表明,当外源土壤镉含量为0~1.84 mg/kg时,镉对不同基因型大豆的农艺性状无显著影响,3种不同基因型大豆的耐镉性表现为HNHHC6HX3,大豆根、茎、叶、荚的镉含量随土壤镉含量增加而升高;在相同土壤镉含量条件下,大豆各器官的镉含量存在显著差异,表现为根茎叶荚籽粒。     

野生曼陀罗生态学特性及镉铅携带量的研究

采用样线法对豫北某铅冶炼厂周边野生曼陀罗生态学特性及富集转运携带镉铅的能力进行调查。结果表明:冶炼厂周边土壤受到镉铅污染,镉的污染程度大于铅。随着与企业距离的减小,镉铅污染程度增加,且植物多样性减少,而曼陀罗能正常繁衍生长,未表现出明显毒害症状,其生物量甚至还有所增加;曼陀罗不同部位镉铅含量,其总体趋势为叶茎根,叶片镉、铅含量最高可达46.89、446.75 mg·kg~(-1),地上部镉铅平均转运系数均大于1,具有较强的转运能力;其单株最大镉铅携带量分别为3.84、44.54 mg,地上部平均携带镉铅量超过90%,堪比一些超富集植物。曼陀罗生物量大、抗逆性强,在修复镉铅污染土壤中具有优势。     

土壤灭菌和杀真菌剂对蚕豆生长与镉、铅累积的影响

【目的】研究重金属污染农田中的土壤微生物对蚕豆重金属累积的影响。【方法】以云南会泽铅锌矿周边重金属污染的农田土壤为基质,开展室内盆栽试验,在土壤灭菌和施杀真菌剂(苯菌灵)条件下,测定蚕豆的生长、矿质养分、镉、铅含量与累积量。【结果】杀真菌剂处理显著增加土壤碱解氮和蚕豆地上部氮的含量,降低蚕豆地下部磷和钾的含量,但对蚕豆株高和生物量影响不显著;导致蚕豆地上部的镉含量和植株镉累积量降低,降低蚕豆对镉的富集系数和转运系数。土壤灭菌处理显著降低土壤速效钾和蚕豆地下部钾的含量,降低蚕豆株高和生物量;导致蚕豆植株镉、铅含量、地下部铅累积量增加,而地下部镉累积量、地上部铅累积量下降;增加蚕豆对镉、铅的富集系数与镉转运系数,但减小铅的转运系数与生物转运因子。【结论】清除土壤微生物和抑制真菌均改变蚕豆植株的矿质养分、镉、铅含量与累积特征,影响蚕豆的生长,表明土壤微生物在蚕豆重金属耐性与累积中起着重要作用。     

几种十字花科花卉植物对铅的富集特征

为寻找铅污染土壤净化和景观化的材料,采用盆栽方法,研究了3种十字花科花卉在铅污染条件下对铅的富集特征。结果表明,3种观赏花卉中,香雪球(Lobularia maritime)地上部吸收富集铅的量最大,积累铅能力最强,其次为紫罗兰(Matthiola incana),羽衣甘蓝(Brassifa oleracea)吸收积累铅能力最弱;根部铅富集量最大的为香雪球,其次为羽衣甘蓝,紫罗兰根部铅吸收积累能力最弱。在Pb质量分数为1 000 mg/kg时,香雪球和紫罗兰耐性较强,可用作铅污染土壤的稳定修复植物。     

重金属铅、镉叶面喷施对烤烟上部叶生长的影响

为了研究叶面喷施不同浓度重金属对烤烟上部叶生长所造成的影响,试验选用铅和镉两种重金属,采用叶面喷施的方式对供试烟株进行3次胁迫处理,以不施加重金属的烟株作为对照,分析打顶后烟株上部叶的物理性状。结果表明:供试烟株上部叶片对镉的敏感性要强于铅,镉80 mg/L和铅160 mg/L为供试品种上部叶污染危害上限浓度,超过该浓度将严重影响到供试品种上部叶正常生长发育,对烤烟产值、产量造成显著影响。     

外源水杨酸对镉锌胁迫下烤烟生长及抗氧化特性的影响

【目的】探讨添加外源水杨酸对镉锌胁迫下烟草幼苗生长发育及烟叶抗氧化特性的影响,为烤烟生产中减轻重金属胁迫提供理论依据。【方法】以红花大金元为供试品种,采用水培试验方法,研究高浓度(100μmol/L)镉、锌胁迫及添加外源水杨酸(100～300μmol/L)对烤烟幼苗生长、叶绿体光合色素、抗氧化酶活性的影响。【结果】100μmol/L镉、锌单因子及其复合作用对烟草幼苗具有毒性效应,能显著降低烟苗生物量和光合色素的积累;且其毒性效应随处理时间延长而增强。单因子锌胁迫对烟苗的生理抑制作用强于单因子镉;镉锌复合处理具有明显的协同效应,使烟苗的生物量下降,丙二醛含量增加,SOD、POD和PPO活性降低,加重对烟苗的伤害。与正常营养液处理(CK)下的烟苗相比,处理15 d时,镉、锌单因子及其复合作用下烟叶SOD活性分别显著提高80.78%,31.79%,24.86%,POD活性分别显著提高82.74%,69.88%,64.39%,PPO活性分别显著提高60.27%,41.50%,29.94%。添加外源水杨酸能提高镉、锌胁迫下烤烟幼苗的抗氧化酶活性,促进其生物量、光合色素和脯氨酸的积累,降低丙二醛含量;处理15 d时,添加200μmol/L SA烟叶MDA含量比CK分别显著降低38.82%,27.18%,33.29%。【结论】本试验条件下,添加100～200μmol/L外源水杨酸缓解镉、锌及其交互胁迫对烟草幼苗的毒害效果较好,300μmol/L水杨酸则会抑制烟苗的生长和抗氧化酶活性。     

不同基因型烤烟体内钾积累分配差异比较研究

针对我国烟叶含钾量普遍偏低的现状,进行钾效率不同基因型烤烟不同生育期烟株体内钾积累分配差异比较研究.结果表明;烟株吸钾能力和烟叶含钾量在基因型间存在明显差异,钾在烟株体内的积累分配与烟草基因型有关,利用钾高效基因型品种进一步提高我国烟叶含钾量是一条有效途径.