缺铁胁迫对杜梨幼苗生理及铁吸收和转运相关基因表达的影响

[目的]本文旨在探讨缺铁胁迫下杜梨幼苗铁素吸收与转运相关生理生化特性和相关基因时空表达的差异,为解决梨树生产中极易产生的缺铁黄化问题提供理论依据。[方法]以杜梨幼苗为试材,采用全根及分根水培法,设置正常供铁(40μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe)及缺铁(0μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为-Fe)、分根供铁(1/2根供40μmol·L~(-1) FeNa-EDTA、1/2根供0μmol·L~(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe SR和-Fe SR)处理,研究铁素对杜梨幼苗的根系形态、质外体铁、有机酸含量等及相关基因表达的影响。[结果]处理12 d时,-Fe、+Fe SR和-Fe SR处理的总根长分别是相应处理0 d的1.76、3.02和3.20倍;不同铁处理根际pH值随时间的上升趋势均比+Fe处理缓慢;Fe~(3+)还原酶活性随不同铁处理时间先增强后下降;缺铁处理下根和叶中有机酸含量始终高于正常供铁处理。缺铁处理下铁吸收和转运相关基因表达显著上调,并随时间呈不同的变化规律,其中根系IRT1、FRO2、HA7基因2 d即显著上调表达,NRAMP1在中、后期(6 d)显著上调表达;CS1、CS2和NAS1在根系和叶片均表达,而NAS2和FRD3仅在根系表达;YSL3仅在叶中表达,且在8 d时显著上调表达。[结论]缺铁胁迫显著改变杜梨的根系形态,根系铁吸收相关的基因表达加强,根系还原能力提高;同时,调控有机酸类物质合成和转运的基因也上调表达,有利于促进铁螯合物由根系向地上部转运。     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收.结果显示,FRO2基因在缺铁条件下大量表达;其表达量在根系中最强,其次是果实,叶片中最弱;在正常培养条件下,转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种;在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多,吸收有效铁也最多.综合分析表明：FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律,均为缺铁胁迫下最强.这说明,由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达,使其编码的铁还原酶活性增加,根系还原和吸收的有效铁增多,致使其叶片中有效铁的积累最多.     

FRO2基因表达与铁还原酶活性及有效铁吸收的关系

研究了转FRO2基因苹果突变体AFRO2的FRO2基因表达、铁还原酶活性和根系对有效铁的吸收. 结果显示, FRO2基因在缺铁条件下大量表达; 其表达量在根系中最强, 其次是果实, 叶片中最弱; 在正常培养条件下, 转基因AFRO2表达高于对照和其它非转基因品种; 在缺铁胁迫下转基因AFRO2根系铁还原酶活性增加最多, 吸收有效铁也最多. 综合分析表明: FRO2基因表达量、铁还原酶活性、叶片有效铁含量3个指标有相同的变化规律, 均为缺铁胁迫下最强. 这说明, 由于FRO2基因的转化和在八棱海棠苹果中的过量表达, 使其编码的铁还原酶活性增加, 根系还原和吸收的有效铁增多, 致使其叶片中有效铁的积累最多.     

转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性.结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强(转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍),番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加(转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照的1.5倍),转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低(对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1.3倍),植株生长量显著高于对照(转基因植株株高高于对照50%).在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1.75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的(转反义NR、ACC、CTR1基因)2～3.5倍以上.     

转FRO2基因番茄突变体的抗缺铁黄化特性

为了增加植物的抗缺铁黄化能力,研究了转FRO2基因番茄突变体抗黄化特性．结果显示FRO2基因转化番茄后,使生长在缺铁胁迫下的植株根系铁还原酶活性大大增强（转FRO2基因番茄植株根系酶活性是对照2倍）,番茄铁吸收能力和有效铁还原能力大大加强,植株中有效铁含量增加（转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是时照的1．5倍）,转FRO2基因番茄的植株叶片颜色显著比对照绿,黄化程度减轻,黄化指数降低（对照的黄化指数是转FRO2基因番茄的1．3倍）,植株生长量显著高于对照（转基因植株株高高于对照50％）．在正常条件下,转FRO2基因番茄根系的FRO2基因表达量增加,铁还原酶活性增加了1．75倍,转FRO2基因番茄植株叶片有效铁含量是对照植株的2倍,是其他耐贮藏转基因番茄的（转反义NR、ACC、CTR1基因）2～3．5倍以上．     

ABP1参与不同苹果砧木缺铁胁迫的适应性反应

为研究生长素结合蛋白(Auxin binding protein 1ABP1)与不同苹果砧木缺铁胁迫的关系,通过对铁高效/铁低效苹果基因型苹果砧木在不同铁素浓度下abp1的转录和翻译水平进行检测,结果表明:铁高效苹果基因型的abp1的转录和翻译水平明显高于铁低效苹果基因型;进而依托拟南芥的不同类型(生态型、突变体型和突变体恢复型)植株,通过检测它们的缺铁应答相关生理指标和铁吸收转运相关基因表达的变化差异,发现拟南芥abp1的突变引发了根三价铁还原酶活性明显升高,根毛数量明显增加,且IRT1、FRO2和FIT基因明显上调表达。综上结果表明ABP1通过影响生长素运输进而影响了植物缺铁胁迫应答反应。     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C（Vc）含量新品种,克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因,并转入了番茄.通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现：GalUR基因在转GalUR基因番茄中得到了过量表达;在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%;在耐贮藏转基因番茄F3、F2、F1中也均高于对照,其中F3的表达量最高,是对照的2～3倍;在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍;所有供试GalUR基因表达量均为红果最多、粉红果次之,青果最少.转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律.转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上.GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

不同转基因番茄GalUR的表达与Vc含量

为了得到高维生素C(Vc)含量新品种, 克隆和构建了GalUR半乳糖醛酸还原酶基因, 并转入了番茄. 通过不同转基因突变体GalUR基因表达和Vc含量分析发现: GalUR 基因在转GalUR 基因番茄中得到了过量表达; 在转FRO2-铁还原酶基因的番茄突变体中表达量增加了60%; 在耐贮藏转基因番茄F3、 F2、 F1中也均高于对照, 其中F3的表达量最高, 是对照的2～3倍; 在非转基因中蔬4号和6号的表达量高于丽春番茄1倍; 所有供试GalUR 基因表达量均为红果最多、粉红果次之, 青果最少. 转基因番茄果实Vc含量变化与上述GalUR基因的表达有相同规律. 转GalUR3基因番茄果实和叶片Vc含量高于对照2倍以上. GalUR基因的表达还与乙烯合成酶基因ACS、 CTR1和铁还原酶FRO2基因的表达有关.     

高/低Cd累积苋菜品种金属累积特性与关键转运基因表达的关系

采用受污染菜园土进行盆栽试验,研究对Cd累积特性不同的苋菜品种(Amaranth mangostanus L.)对金属的吸收差异。白骨小圆叶油苋菜及正泰小圆叶苋菜地上部分Cd含量分别为(0.116±0.007)mg·kg-1和(0.146±0.002)mg·kg-1,台湾白苋菜及红柳叶苋菜地上部分Cd含量分别为(0.210±0.005)mg·kg-1和(0.349±0.026)mg·kg-1,相比而言前两者属Cd低累积品种,后两者属Cd高累积品种。由于红柳叶苋菜与白骨小圆叶油苋菜Cd含量差异最大,可通过测定两者根系IRT1及HMA4基因表达量,以研究高/低Cd累积特性苋菜品种对金属吸收的差异及其与相关转运蛋白的关系。结果显示,苋菜根系共质体Cd与Fe、Pb的吸收呈极显著正相关(P0.01)。红柳叶苋菜根系原生质体Fe、Cd及Pb含量显著高于白骨小圆叶油苋菜,同时其根系IRT1表达量高于白骨小圆叶油苋菜,表明苋菜根系IRT1基因的较高表达有助于根系从土壤吸收Fe外,可能有助于Cd与Pb的累积。苋菜地上部分Cd与Zn、Fe的吸收呈显著正相关(P0.05),与Pb、Mn、Ca的吸收呈极显著正相关。红柳叶苋菜地上部分Ca、Fe、Mn、Cd、Pb的含量显著高于白骨小圆叶油苋菜,同时其根系HMA4基因表达量高于白骨小圆叶油苋菜,表明苋菜HMA4基因的较高表达可能有利于苋菜将根系吸收的Cd等金属转运至茎叶。     

低磷胁迫对烤烟云烟87糖代谢及营养元素吸收的影响机理初探

为了探明低磷胁迫对烟草糖代谢及养分吸收的影响机理。以云烟87为试材,设置正常供磷（T1,1 mmol/L Pi）和低磷（T2,0.1 mmol/L Pi）两个处理的沙培试验,检测低磷胁迫下烟株不同部位的蔗糖、淀粉、营养元素的含量及糖代谢相关酶的活性,分析糖代谢关键基因（SUT1、INV、AGPase）及高亲和营养元素转运蛋白家族基因（PT1、PT2、HAK1、IRT1）的表达差异。结果表明：①低磷胁迫显著增加了烟株根部和地上部的蔗糖含量;虽然焦磷酸化酶（AGPase）基因在低磷条件下表达量下调,但是由于淀粉酶活性被强烈抑制,淀粉含量仍显著增加;②低磷胁迫增加了烟株根部和地上部K和Fe的含量,降低了Mg的含量,Ca含量差异不显著;K和Fe的积累可能是由高亲和钾转运蛋白（HAK1）及铁调控转运体基因（IRT1）的表达量提高引起的,为磷与其他营养元素之间的互作提供理论基础。     

磷素对水稻根表红棕色铁膜的影响及营养效应

【目的】磷饥饿能明显诱导水稻根表红棕色铁膜的形成。然而,磷素是如何诱导水稻根表红棕色铁膜形成并不清楚。【方法】论文在水培条件下,对24个不同来源的传统水稻品种培养21 d后,分别进行缺磷和0.1 mmol•L-1 Fe2+处理,测定其根长、根表面积、根系干重、地上部干重及根表铁含量,从而筛选出根表铁膜含量较高的水稻品种“天优998”,并以此为材料,设置不同养分元素缺乏试验（缺氮、缺磷、缺钾及其交互等8个处理）、分根试验（两边根系同时进行正常磷处理;一边根系缺磷处理,另一边根系正常供磷处理;两边根系同时进行缺磷处理）和不同磷铁比试验（磷浓度为0.0125-0.4 mmol•L-1;铁浓度为0.1-3.2 mmol•L-1,按磷铁比为1﹕1;1﹕3;1﹕5;1﹕8处理设计了4个小试验）,测定了水稻根表铁膜浓度、根表无机磷浓度、根内无机磷浓度、根系和地上部磷、铁含量,探讨了磷素对根表红棕色铁膜形成及其营养效应。【结果】不同水稻品种根表铁膜浓度存在明显差异,24个水稻品种幼苗根表铁膜浓度范围为3.67-9.78 mg•g-1,水稻根表铁膜含量与根长、根表面积、根系干重、地上部干重呈显著的正相关。不同养分元素缺乏试验表明,水稻根表铁膜由红棕色铁膜和非红棕色铁膜组成,仅缺磷处理都能诱导水稻根表红棕色铁膜的形成,而缺氮和缺钾处理却不能。分根试验处理表明,缺磷处理根系侧并不能诱导正常供磷处理侧根系根表形成红棕色铁膜,根表红棕色铁膜形成主要受根表外源无机磷的影响,与根内无机磷无关。不同磷铁比试验表明,根表红棕色铁膜形成与根表磷铁比有关,根表DCB-Fe浓度与根系溶液中铁浓度有关;只有当磷铁比≤1﹕3时,根表才会形成明显的红棕色铁膜,随着磷铁比的降低,根表红棕色铁膜颜色加深;随着根系溶液中铁浓度的增加,根表DCB-Fe浓度逐渐增加,最大值为36.50 mg•g-1。最后进一步对磷铁比处理形成的根表红棕色铁膜水稻根系和地上部磷、铁吸收量进行测定,研究结果发现,根表红棕色铁膜的加深有利于水稻根系和地上部磷、铁的吸收。【结论】内源磷信号并不能诱导根表红棕色铁膜的形成,仅外源磷缺乏才能诱导根表红棕色铁膜的形成,根表红棕色铁膜的形成与根系周围环境中磷铁比有关,而根表DCB-Fe的形成仅与溶液中铁浓度有关。形成的根表红棕色铁膜在根系周围充当营养库的功能,有利于植物对磷、铁的吸收利用。     

叶面锌、铁配施对水稻产量、品质及锌铁分布的影响及其品种差异

 【目的】研究叶面喷施锌铁肥对水稻产量、品质及锌、铁在稻株中分布的影响及品种差异。为研究微量元素锌、铁向籽粒运输存在的障碍提供理论依据。【方法】选用生产上两个推广品种(两优培九和嘉花1号)为试验材料,通过叶面喷施不同浓度的锌、铁肥,分别测定两品种水稻的产量、品质及微量元素锌铁的含量。【结果】叶面喷施锌铁均能提高水稻结实率、千粒重、产量及收获指数,其中叶面喷施组合Zn1Fe1(0.1%ZnSO4,0.15%FeSO4)对两优培九和嘉花1号产量的提高幅度最大,增产分别为4.5%和5.6%。锌、铁对结实率和收获指数的影响存在明显的品种差异。叶面喷施锌、铁肥均使直链淀粉含量显著降低且存在明显品种差异。两品种植酸含量均在喷施组合Zn2Fe0(0.2%ZnSO4)下达最低值。此外,叶面喷施锌铁能够显著提高水稻籽粒锌铁含量,两优培九和嘉花1号均在喷施组合Zn2Fe0(0.2%ZnSO4)时籽粒锌含量达到最高,分别比对照提高69.75%和41.65%。从植株锌铁分配看,随着叶面喷施锌铁浓度的提高,微量元素锌铁在植株各部分的含量都提高,其中颖壳和穗部提高最明显。嘉花1号在积累锌方面与两优培九表现相似,随着喷施浓度提高更多的锌将分配到颖壳中。叶面喷施对两品种铁分布的影响存在显著差异,两优培九在组合Zn2Fe2(0.2%ZnSO4,0.3%FeSO4)时籽粒达到最大铁含量,而嘉花1号在Zn0Fe2(0.3%FeSO4)时达到最大铁含量。【结论】通过叶面生物强化措施可在一定程度上调控籽粒微量元素积累,改善稻米营养品质,提高水稻的产量及产量构成要素。     

Physiological Effects of Iron Deficiency on Pyrus pashia Buch-Ham

Pyrus pashia Buch-Ham, a wild specie was used to investigate the physiological effects of irondeficiency in culture solution. The result showed that Chla, Chlb, total chlorophyll content and photosynthesisrate(Ph) decreased sharply, and the decrease of Pn was prior to that of Chl content under the iron deficiency.The iron deficiency symptoms were visible when the iron concentration in culture medium was less than 25μmol L-1. Peroxidase(POD) and catalase(CAT) activity in iron-deficient leaves declined significantly, andPOD was more sensitive than CAT to Fe deficiency. However, the positive correlation between CAT activityand Chl content was more significant than that between POD activity and Chi content. The content of nutrientelements in Fe-deficient leaves, which changed irregularly, were higher than that in normal leaves. There werea most significant positive correlation between active Fe and Chi content, and between active Fe and Pn respec-tively. Therefore, active Fe could be useful physiological predicting index for diagnosis.     

小麦对缺铁胁迫的适应性反应

采用溶液培养法,比较正常供铁和缺铁胁迫下小麦的生理生化指标,同时设置加氧和不加氧2个处理。结果表明,完全营养液加氧处理的小麦株高和穗长最大,达到51.0cm和7.5cm。缺铁处理降低了小麦的籽粒长、籽粒宽、籽粒厚和穗粒数。正常供铁条件下,小麦植株叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量显著高于不供铁的小麦。加氧处理的小麦叶绿素含量高于无氧处理的小麦。根际Fe3+还原酶活性在缺铁胁迫条件下达到17.3μmol·g-1·(2h)-1。缺铁处理降低了小麦植株地上部的铁素含量,并且在加氧条件下更明显。Mn、Cu这两种元素和Fe元素之间存在某种拮抗关系。     

铁对玉米体内氮代谢的影响

本文用营养液培养方法研究了铁对玉米体内氮代谢的影响。结果表明,铁对玉米体内氮代谢有较大的影响。在尚未对植株生物量产生明显影响的条件下,供铁已显著提高了玉米新叶中全铁和全氮含量,并显著提高了玉米新叶的叶绿素含量。进一步的研究结果表明,缺铁抑制了蛋白质的合成,缺铁条件下,玉米新叶中蛋白质含量下降,而游离氨基酸大量累积,并导致了硝酸还原酶的活性下降。     

树干输液和叶面喷施铁肥对缺铁黄化柑橘的矫正效果

[目的]研究树干输液和叶面喷施铁肥2种补铁方式对柑橘叶片缺铁矫正的效果。[方法]通过叶面喷施和树干营养袋输入0.18%、0.27%、0.36%铁肥,研究树干输液和叶面喷施铁肥对缺铁黄化柑橘的矫正效果。[结果]叶面喷施和树干输液均可显著提高叶片和果皮铁含量,增加柑橘单果重,提高果实可溶性固形物含量,降低可滴定酸含量,显著增加糖酸比,使果实品质得到改善。叶片铁含量和单果重、果实可溶性固形物含量和总糖含量极显著正相关,与果实可滴定酸含量和果肉硬度极显著负相关。[结论]当铁肥浓度一致时,树干输液补铁效果优于叶面喷施铁肥,其中树干输液0.36%铁肥对缺铁黄化柑橘补铁效果最好。     

木质素磺酸铁肥研制及其对花生的施用效果

铁是植物生长必需的微量营养元素,缺铁影响作物产量和品质,降低植物性膳食中铁含量。施用铁肥是解决作物缺铁的有效措施之一。以作物秸秆亚铵法造纸废弃物木质素磺酸盐(LS)为原料,通过四因素三水平L9(34)正交设计,研究木质素磺酸铁的生产合成工艺,研发木质素磺酸铁肥产品。以花生为试验作物,通过土培试验,研究木质素磺酸铁的施用效果。秸秆亚铵法制浆造纸废弃物木质素磺酸盐对铁具有一定的螯合性,木质素磺酸铁实验室合成生产过程中,各因素对产品中铁含量的影响顺序为:反应初始p H反应温度Fe2+用量反应时间,从而确定了木质素磺酸铁肥生产合成的最佳反应条件,制备了固体木质素磺酸铁肥产品,Fe含量为12.65%,p H为6.98。土培试验中,花生植株未出现缺铁失绿时,土施和喷施木质素磺酸铁、硫酸亚铁和EDTA铁对植株地上部生物量、花生产量及新叶中活性铁含量均无明显影响。但连续种植两茬后,不施铁肥处理的花生远杂9102出现新叶缺铁失绿症状,土施和喷施木质素磺酸铁可显著提高远杂9102花生新叶叶绿素含量(SPAD值),喷施提高了叶片中活性铁含量。木质素磺酸铁对花生缺铁失绿有纠正效果,与硫酸亚铁和EDTA铁相比,没有明显区别。以作物秸秆亚铵法制浆造纸废弃的木质素磺酸盐为原料,可用来生产木质素磺酸铁肥产品,土施和叶面喷施产品对纠正花生缺铁失绿效果明显。     

硅铁施用对水稻生长及磷吸收的影响

为探讨硅铁施用对水稻生长和磷吸收的影响，指导合理施肥、提高磷素利用率，利用水培试验研究了不同浓度铁（0、0.5、1、2 mmol·L^-1）预处理下施加不同浓度硅（0、1、4 mmol·L^-1）对水稻生长及磷吸收的影响。结果表明，低浓度的铁预处理对水稻SPAD、株高、根长和地上部干质量无显著影响，而高浓度的铁预处理下，这些指标则显著降低（P<0.05）。中低浓度铁处理下施硅在一定程度上增加了水稻株高、根长和地上部干质量，但未达到显著水平（P>0.05）。铁预处理显著增加了水稻根表铁膜的厚度及根表铁膜中的磷含量（P<0.05），施硅则显著降低了0.5 mmol·L^-1和1 mmol·L^-1铁预处理的水稻根表铁膜的厚度（P<0.05）。铁预处理对水稻根部的磷含量无显著影响，但显著降低了地上部磷的含量（P<0.05）。施硅对水稻根和地上部的磷含量无显著影响。研究表明，施铁处理显著诱导了根表铁膜的出现，增加了铁膜中的磷含量并且显著降低了地上部的磷含量；施硅在一定程度上缓解了水稻生长中的铁毒害现象，并且能够改变根表铁膜厚度，减少根冠比，从而影响水稻磷的吸收转运。     

干湿交替条件下铁氧化对水稻土CO_2排放的影响

以湖北省2种典型水稻土[咸宁市的中稻-冬闲水稻土(第四世纪红壤,XR)和潜江市的中稻-冬闲水稻土(钙质潮土,QR)]为材料,研究土壤干湿交替条件下[土壤落干(孔隙含水率55%)到完全淹水(土水比1∶1)]添加Fe2+对土壤Fe3+、可溶性有机碳(DOC)含量及CO2排放的影响,拟揭示水分转变过程中土壤活性铁氧化对土壤有机碳固持的影响。结果表明,整个培养期间,与CK(不添加Fe2+)相比,添加Fe2+促进了XR和QR土壤中活性铁的氧化,XR和QR土壤中Fe3+平均含量分别较CK提高了133.87%和95.66%。落干期间,与CK相比,添加Fe2+促进了CO2的排放,XR和QR土壤CO2累积排放量分别增加了59.77%和124.48%;促进了土壤DOC的积累,XR和QR土壤DOC平均含量分别提高了42.57%和23.71%。淹水期间,与CK相比,添加Fe2+抑制了CO2的排放,XR和QR土壤CO2累积排放量分别降低了54.03%和35.27%;培养前期促进了土壤DOC的积累,培养后期抑制了土壤DOC含量的积累,总体上XR土壤DOC平均含量降低了35.29%,QR土壤DOC含量提高了16.59%。整个培养期间,添加Fe2+后,XR和QR土壤CO2累积排放量分别降低了43.87%和22.14%。综上,我国南方富含铁氧化物的红壤具有更高的固碳减排潜力。     

持续淹水对水稻镉吸收的影响及其调控机理

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、Fe和Mn含量。相同处理继续培养至水稻完熟期,收获植株和稻米并测定Cd含量和产量。【结果】在Cd污染土壤条件下,与正常灌溉处理相比,持续淹水显著降低了分蘖盛期水稻FP36和ZJZ17的Cd含量,根部降幅分别为39.5%和33.9%,地上部降幅分别为62.1%和71.7%。在完熟期也表现相同作用效果,持续淹水显著降低完熟期水稻FP36和ZJZ17根部、地上部和稻米中Cd含量,FP36根部、地上部和稻米分别降低36.4%、43.7%和36.8%,ZJZ17分别降低62.5%、61.5%和55.4%。研究发现,持续淹水显著降低了两个水稻品种的土壤有效性Cd含量(降幅分别为12.1%和17.7%)和根膜中Cd的含量(降幅分别为52.2%和43.1%)。Cd胁迫下,持续淹水增加了土壤有效性Fe(增幅分别为23.7%和10.3%)和有效性Mn含量(增幅分别为24.5%和43.9%),也使根膜中Fe(增幅分别为83.1%和81.5%)和Mn含量(增幅分别为41.5%和27.7%)显著增加。更为重要的是,持续淹水显著下调了两个水稻品种根部Os Nramp1(58.3%和58.0%)和Os LCD(21.6%和17.8%)基因的相对表达量。【结论】持续淹水通过降低土壤有效性Cd含量和抑制Cd吸收基因表达(Os Nramp1和Os LCD)的双重调控作用,降低了水稻对Cd的吸收和积累。