镉胁迫对不同烟草品种生长发育的影响

为探讨不同浓度镉(Cd)胁迫对不同烟草品种生长发育及生理生化指标的影响,以‘吉烟九号’、‘吉烟十号’和‘延晒六号’3个烟草品种为材料,采用盆栽法,分别测定不同烟草品种对Cd的生理响应。结果表明:Cd胁迫对烟草生长表现为"低促高抑",3个烟草品种中‘延晒六号’对Cd胁迫最敏感;Cd胁迫下,叶绿素含量、CAT活性和SOD活性随着Cd浓度的增加呈先增加后降低的趋势,POD活性、MDA含量和游离脯氨酸含量随着Cd浓度的增加而增加;Cd在烟草植株中的富集量均随Cd浓度的增加而升高,3个烟草品种中,‘延晒六号’对Cd的富集能力最强。     

镉胁迫对不同品种烟草生理及生长状况的影响

【目的】研究镉(Cd)胁迫下不同烟草品种的生理响应,为烟草Cd污染控制提供理论依据。【方法】以福建省3个主栽烟草品种翠碧1号、K326和云烟87为材料,研究不同水平Cd胁迫对烟草叶绿素含量、活性氧代谢、叶绿素荧光参数及烟草株高、生物量的影响。【结果】Cd对翠碧1号光合色素含量有促进作用,而对K326和云烟87光合色素含量有抑制作用;随Cd处理水平上升,SOD、POD活性在3个烟草品种中总体表现为先升后降,MDA含量均比对照增加,但无显著差异。烟草叶片光合反应中心的活性显著下降,Cd胁迫对K326光合活性的抑制作用最明显。低水平Cd处理促进翠碧1号和云烟87的生长,高水平Cd处理则抑制其生长;K326在不同水平Cd处理下均被抑制,在3个烟草品种中对Cd最敏感。【结论】K326和云烟87对镉胁迫较为敏感,翠碧1号对Cd胁迫的适应性较强,属较耐Cd型。     

不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异．结果表明：提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,责烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性．烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68％～88％分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强．烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异．在土壤添加镉浓度达10mg／kg时．Xanthi、贵烟11号、RG17、云烟87、CF965、NC82叶片镉含量达100mg／kgDW以上,具备超积累植物的特征．由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力．     

镉胁迫对4种基因型大豆生长和体内元素分布的影响

【目的】分析不同基因型大豆的镉(Cd)敏感性差异,筛选耐Cd基因型应用于大豆育种。【方法】选用‘巴西10号’、‘本地2号’、‘桂夏豆2号’、‘华夏3号’4种基因型大豆,设置不同Cd浓度处理,测定主根长、生物量、总根长、根表面积、Cd浓度以及不同营养元素浓度等指标。【结果】在11 mg/kg Cd处理下,‘华夏3号’主根长与对照相比没有明显变化,其他基因型主根生长均受到明显抑制;在高于46 mg/kg Cd处理下,4种基因型大豆主根生长均受到严重抑制。Cd处理降低了大豆生物量,‘巴西10号’和‘本地2号’受到的Cd毒害较严重;‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’在10、20 mg/kg Cd处理下生物量显著高于‘巴西10号’和‘本地2号’。4种基因型大豆的根部Cd浓度远高于地上部,在10 mg/kg Cd处理下,‘本地2号’的地上部Cd浓度显著高于‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’,表明耐Cd的‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’有较少的Cd转移到地上部。Cd处理后4种基因型大豆的根系生长均受到明显抑制,相比于其他3种大豆基因型,‘华夏3号’的总根长和根表面积受到的抑制程度最小。在不同Cd浓度处理中4种基因型大豆各营养元素的浓度有显著差异。【结论】4种基因型大豆的耐Cd能力存在显著差异,‘巴西10号’和‘本地2号’是Cd敏感基因型,‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’是耐Cd基因型。耐Cd能力的差异可能与Cd处理下大豆根系生长和体内元素分布有关。     

不同品种桑树幼苗对镉的耐受性

【目的】了解不同品种桑树幼苗对镉的耐受性,筛选耐镉性较强的桑树品种。 【方法】以9种桑树（Morus alba.L）实生幼苗为试验材料,分别进行浓度为0 mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg、150 mg/kg、300 mg/kg、500 mg/kg的Cd2+处理,研究不同品种桑树在镉胁迫下的生理响应,结合隶属函数法及标准差系数权重法对9个桑树幼苗的耐镉性进行综合评价。【结果】不同桑树品种对镉的耐受性有差异;在镉胁迫阈值为5 mg/kg的镉浓度下,不同品种桑树的各生理指标除MDA和脯氨酸外均受到抑制;根据耐镉性综合值,不同品种桑树的耐镉性为桑特优2号＞ 桂桑5号=桂桑6号＞粤桑11号 ＞粤桑51号＞蛋白桑＞桂桑＞优62号＞桂桑优12号。【结论】强耐镉型品种为桑特优2号;中等耐镉型品种为桂桑5号、桂桑6号、69851和粤桑11号;镉敏感型品种为粤桑51号、蛋白桑、桂桑优12号和桂桑优62号。     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异.结果表明:提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,贵烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性.烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68%～88%分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强.烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异,在土壤添加镉浓度达10 mg/kg时,Xanthi、贵烟 11号、RG 17、云烟 87、CF 965、NC 82 叶片镉含量达100 mg/kgDW以上,具备超积累植物的特征.由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力.     

镉胁迫下不同大豆品种各器官中镉和非蛋白巯基物质的动态变化

【目的】探讨不同大豆品种各器官镉和非蛋白巯基物质的动态变化,揭示巯基物质在大豆镉抗性和积累中的作用。【方法】在镉(Cd)污染的土壤中种植镉抗性和籽粒积累不同的大豆品种中黄24和华夏3号,采集不同生育时期的根、茎和叶,分析各品种的Cd抗性指标(根系和地上部鲜质量)、Cd积累指标(各器官Cd浓度)和非蛋白巯基物质[总非蛋白巯基肽(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和植物螯合肽(PC)]的浓度变化。【结果】在10 mg·kg-1的Cd胁迫下,中黄24不同时期Cd抗性指标明显低于华夏3号,而中黄24初花期后各器官Cd浓度均显著地高于华夏3号。Cd胁迫下2个品种随发育进程根系中NPT、GSH和PC浓度上升,而叶片中则下降;敏感品种中黄24各器官中巯基物质对Cd胁迫响应比抗性品种华夏3号更显著。关联分析发现,大豆根部巯基物质浓度与各器官Cd浓度呈正相关,且以成熟期最为显著,而初花期后地上部的PC与各器官Cd浓度呈负相关。【结论】在大豆不同生育期不同器官中Cd和非蛋白巯基物质浓度变化复杂,非蛋白巯基物质在大豆抵抗Cd胁迫中扮演多种角色。     

2个烟草品种对镉的耐性差异及外源脱落酸对镉积累的影响

通过溶液培养法,比较了不同浓度Cd处理下,‘MS云烟87’和‘MSK326’2个烟草品种对镉的耐性及响应脱落酸处理的差异。结果表明:Cd处理显著抑制了2个烟草品种的生物量,降低了2个烟草品种叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及蒸腾速率。在50μmol·L-1Cd处理下,‘MSK326’生物量显著高于‘MS云烟87’;在相同浓度Cd处理下,‘MSK326’的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度均高于‘MS云烟87’。2个烟草品种的地上部和根系Cd含量均随着Cd处理浓度的提高而显著增加,并且根系的Cd含量显著高于地上部。在相同浓度Cd处理下,‘MSK326’地上部Cd含量显著高于‘MS云烟87’。Cd胁迫下(50μmol·L-1),外源ABA处理显著提高了2个烟草品种根系的Cd含量,降低Cd向地上部的运输能力。另外,2个烟草品种地上部Cd占烟草全株总Cd含量的比例与地上部蒸腾速率呈显著正相关。     

幼苗期生菜耐镉性综合评价与低镉积累种质的筛选

采用盆栽方式,对10个生菜品种(‘意大利’‘海南清脆玻璃’‘四季耐抽薹’‘耐热’‘大速’‘中国台湾绣球’‘日本结球’‘日本紫叶’‘红霞紫叶’‘法国紫红花叶’)进行Cd胁迫处理(CdCl2?2.5H2O含量分别为 2、10 mg/kg),测定各处理植株叶片和根部的镉含量。以生菜幼苗株高、叶宽、根长、地上部干质量、根干质量、叶绿素含量的镉耐性系数为衡量耐Cd性依据,综合评价生菜的耐Cd能力：由主成分分析将生菜生长性状的耐镉系数变换为3个相互独立的综合指标,包含所有数据86.22%的内容;通过隶属函数法,计算生菜苗期Cd的耐受综合评价值(D),对生菜品种进行聚类,将10个生菜品种划分为耐Cd(‘法国紫花红叶’‘红霞紫叶’‘四季耐抽薹’)、中度耐Cd(‘日本紫叶’)、高度耐Cd(‘意大利’‘耐热’)以及Cd敏感(‘日本结球’‘海南清脆玻璃’‘大速’‘中国台湾绣球’)4种类型;通过逐步回归法构建生菜耐Cd性评价数学模型。试验结果表明,叶宽和株高对生菜耐Cd性影响显著,可以作为生菜耐Cd性评价的鉴定指标;‘意大利’‘耐热’的植株镉含量富集量较低,属于耐Cd、可食部位低Cd积累品种。     

顺天降镉剂对降低稻米中镉含量的效果研究

通过叶面喷施顺天降镉剂,分别采用田间小区试验和大田对比试验,研究其对降低稻米中镉含量的效果。试验结果表明,通过叶面喷施顺天降镉剂的水稻精米中镉含量明显降低,小区对比试验早稻降低27.3%,晚稻降低40.3%;大田示范早稻春优84和晚稻五优华占分别下降12.1%和18.6%。通过对晚稻小区的测产,喷施顺天降镉剂还可以小幅度增加水稻产量,增幅为7.1%。     

不同程度镉污染对棉花生长和镉富集特征的影响

【目的】研究不同程度镉污染土壤下棉花生长和镉富集的特征。【方法】采用盆栽模拟方法,添加外源镉,分析棉花种植后土壤pH和镉含量的变化,以及镉胁迫对棉花生长和镉积累量的影响。【结果】棉花根系具有酸化作用,使其根际土壤pH下降,随镉胁迫浓度的增加,酸化受到抑制,土壤有效态镉含量随之显著降低。棉花株高和地上部生物量随镉浓度增加逐渐降低,根系则相反。棉花各器官镉含量、转移系数与积累量随镉浓度的增加显著升高。在不同镉胁迫下,棉花根系镉富集系数均>1。在10 mg/kg镉胁迫下茎、叶和蕾富集系数分别达到0.98、0.33和0.63;镉富集量分别为74.01、39.5和98.623 μg/盆,表现出较强的积累能力。【结论】在镉胁迫下棉花根系生物量增加,地上部生物量降低,随镉浓度的增加,棉花镉积累量增大,在5和10 mg/kg镉胁迫下棉花地上部镉积累量显著高于地下部。     

甜高粱对镉胁迫的生理生化响应及镉富集研究

为阐明镉胁迫对甜高粱生理生化指标的影响以及镉富集特征,以辽甜1号为研究材料,采用5种不同浓度镉溶液(0、50、100、200、300 μmol·L^-1)模拟胁迫环境,测定并分析了镉胁迫下幼苗的生长指标、抗氧化酶活性、同工酶、光合参数、荧光参数、光响应曲线及镉富集率的变化。结果表明：①镉胁迫下,甜高粱鲜重、株高、地上部及地下部干重显著降低。②伴随胁迫浓度的增加,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)先升高后降低,过氧化物酶(peroxidase,POD)活性显著升高,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著降低,抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)先降低后升高再降低。胁迫早期SOD、POD酶谱多条带伴随胁迫浓度的增加而加深,出现了新的S2、P2条带;而CAT、APX酶谱无新的条带出现。③镉胁迫下叶片叶绿素含量,净光合速率、气孔导度、和蒸腾速率、叶片原初光能转化效率、光合电子传递量子效率、光化学淬灭系数,最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率、光饱和点显著降低,而胞间CO₂浓度、非光化学淬灭系数、光补偿点则升高。④伴随胁迫浓度的增加,地上部、地下部的镉浓度升高,而地上部、地下部及单株富集率降低。因此,镉胁迫是通过抑制甜高粱的光合作用而使其生物量降低;甜高粱通过调控其抗氧化酶基因表达以维持其细胞正常代谢;低浓度镉胁迫有利于甜高粱富集镉,高浓度镉胁迫使甜高粱不可逆损伤,生物量降低,导致甜高粱对镉的富集率下降。     

Cd Zn处理对烤烟生长和烟株Cd含量的影响

烤烟(Nicotiana tabacumL.)吸Cd能力较强,人们通过吸烟可吸入大量的Cd,对健康造成一定的危害。本试验采用室内盆栽方法,研究了不同浓度Cd(0、1、3、5、10mg·kg-1)和Zn(0、100mg·kg-1)处理对烤烟生长以及体内Cd、Zn含量的影响。结果表明,在没有加Cd的处理,烤烟上部叶、中部叶和下部叶含有一定浓度的Cd,说明烤烟具有较强的吸收和累积Cd的能力。烤烟叶片叶绿素a、叶绿素b、生物量随土壤Cd加入量的增加而显著下降,但Cd加入量为1mg·kg-1的处理与对照相比差异不大;Zn处理可缓解Cd处理造成的毒害,增加烟株的生物量,减少了烟株不同部位Cd的浓度。Cd在烤烟体内各器官中的累积量随土壤Cd浓度的增高而增大,且体内各器官Cd含量次序为:叶>根>茎;在不同部位叶的含量顺序为:下叶>中叶>上叶。从结果中可以看出,Zn抑制了Cd对烤烟的作用,从而可以通过在土壤中施加适量锌肥的措施,来降低烤烟对Cd的吸收和烟叶中Cd含量,从而减少其危害。     

镉胁迫对3种植物生长及镉吸收和积累的影响

[目的]研究镉胁迫对作物生长及富集特性的影响,探寻更适宜修复镉污染的植物.[方法]设计水培试验,以德高小白菜、新陆早42号棉花、野生龙葵为供试材料,人工模拟不同浓度镉胁迫条件,测定不同浓度镉胁迫下3种植物生长、镉吸收与积累.[结果](1)镉胁迫下,棉花株高生长显著受到抑制;随镉胁迫浓度的增加,龙葵及棉花生物量下降尤为显...     

耐镉菌株对土壤镉形态及土壤微生物群落结构的影响

通过传统的分离方法和室内培养实验,从污染土壤中筛选和分离耐镉菌株并分析耐镉菌株对土壤镉形态及微生物群落结构的影响。从浙江省富阳市电镀厂污染土壤中分离得到具有强活化作用的耐镉菌株m6,形态学观察和16S rDNA序列分析可知,m6与Arthrobacter的16S rDNA序列具有99%的同源性,其在系统发育地位上属于Bacteria,Actinobacteria,Actinobacteridae,Actinomycetales,Micrococcineae,Arthrobacter。研究表明耐镉菌株m6可使土壤中水溶态镉增加2倍多,可交换态镉增加16%。Biolog-ECO法的结果表明,接种耐镉菌株培养后土壤的AWCD值提高14%~146%,而且土壤微生物对31种碳源中的糖及衍生物、胺类碳源和多聚物类利用程度增加;磷脂脂肪酸法(PLFA)分析结果表明,与不接种菌株m6相比,接种土壤的脂肪酸总量增加了23.65%,代表真菌的特征脂肪酸(如18:2ω6,9、16:1ω5c、18:1ω9c)明显增加,但土壤的G^-/G⁺比值与对照相比降低38.6%,而且土壤中代表放线菌的特征脂肪酸(如l0Me 16:0、l0Me 17:0和10Me 18:0)的多样性有所降低。     

含Cd磷肥不同施用量对水稻产量及Cd累积的影响

采用2年大田试验,研究低镉(Cd)磷肥不同施用量对水稻产量及地上部Cd累积的影响。结果表明,施低Cd磷肥显著增加水稻稻谷和稻秆产量,但不同施磷量间稻谷产量差异不显著。随施磷量的增加,稻谷Cd含量呈先增加后下降的趋势,但均在国家粮食卫生控制标准0.2 mg·kg-1规定内。当施磷(P2O5)量为63 kg·hm-2时,稻谷Cd含量及稻谷、茎叶和地上部Cd累积量最高,显著高于对照;但施磷量增至252 kg·hm-2时,稻谷Cd含量与对照相当,而茎叶Cd含量显著下降。水稻对磷肥中Cd的吸收率随施磷量的增加而显著下降。当施磷量低于81 kg·hm-2时,水稻地上部对磷肥中Cd的吸收率超过100%。指数回归方程表明,随磷肥进入土壤的Cd含量基本被水稻地上部完全吸收时的磷肥施用量早、晚稻分别为116.6、174.6 kg·hm-2。因此,生产上按当前适宜施磷量施用,既能兼顾水稻产量,又能保障稻谷和土壤生态安全。     

甘蔗耐镉性初探

以盆栽试验初步研究甘蔗抗镉(Cd)污染性能。结果表明:当土壤Cd含量不超过0.53mg/kg时,对甘蔗产量影响不大;随着土壤Cd含量的提高,甘蔗受害程度加重,影响了糖分的合成及产量的构成,使甘蔗产量急剧下降,蔗糖分降低。甘蔗各部分对Cd的富集能力不同,根系的Cd含量最高,蔗汁中Cd含量最低,因此甘蔗适于在轻度Cd污染的农田种植。     

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。     

Soil Cadmium Regulates Antioxidases in Sorghum

The regulatory mechanism of soil cadmium （Cd） on antioxidases in sorghum was studied using 3 sorghum species viz., sweet sorghum [Sorghum bicolor （L.）] Moench. cv. Hunnigreen, sorghum hybrid sudangrass （Sorghum bicolor × S. sudanense, cv. Everlush） and sudangrass [Sorghum sudanense （Piper） Stapf cv. Xinjiang]. The results showed that low concentrations of Cd^2＋ （410 mg kg-0 induced the activities of 4 antioxidases in leaves of the 3 species of sorghum, but high Cd^2＋ concentrations （≥ 50 mg kg-0 significantly reduced the activities of all the four antioxidases. The glutathione （GSH） contents in leaves of the 3 species of sorghum correlated positively with the Cd^2＋ concentrations. The maximum antioxidase activities were observed at the elongation stage of sorghum during the whole growth period.