硅对镉胁迫下水稻幼苗茎叶生物量及其镉含量的影响

采用溶液培养,研究不同浓度的硅(0、30、80、130、180 mg/L SiO2)对镉(4 mg/LCd2+)胁迫下水稻幼苗茎叶生物量及其镉含量的影响.结果表明:随着SiO2浓度的增加,茎叶鲜重和干重呈现出增加趋势,当SiO2浓度≥30 mg/L时,茎叶鲜重分别为对照的91.96％ 、92.06％、98.79％ 、9...     

硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素含量的影响

通过溶液培养,研究不同硅浓度(0、30、80、130、180 mg.L-1SiO2)对镉(4.0 mg.L-1Cd2+)胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的影响。结果表明:30¹30 mg.L-1SiO2可提高对镉胁迫下水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片3种色素含量,且130 mg.L-1SiO2均达到最佳效果,其中倒5叶位叶片3种色素含量分别较单独镉胁迫下提高189.47%、38.66%和75.93%,而倒4叶位叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量在130 mg.L-1SiO2分别为单独镉胁迫下的161.15%、166.23%和177.61%,但较高浓度(>130mg.L-1SiO2)时水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片叶绿素含量却呈现下降趋势;水稻幼苗倒3叶位叶片3种色素含量均随着SiO2浓度的增加而呈上升趋势,当SiO2浓度为180 mg.L-1时,3种色素含量达到最高(2.5239、0.8120、3.3359 mg.g-1.FW);而硅对镉胁迫下水稻幼苗倒3、倒2、倒1叶位叶片3种色素含量影响较小,未及倒5、倒4等下位叶的影响显著。     

铅、镉胁迫对水稻种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响

以水稻品种协优9308为试材,研究不同浓度铅、镉对水稻种子发芽、幼苗生长及生理指标的影响.结果表明,在250～500 mg/L Pb2+或5～10 mg/L Cd2+胁迫下,水稻发芽率降低,但与对照差异不显著,芽和根的伸长受到抑制,尤其是根.同时,幼苗的鲜重和干重随Pb2+、Cd2+胁迫浓度升高而逐渐下降,叶绿素含量也下降.另外,根中可溶性蛋白和幼苗的可溶性糖含量均随Pb2+、Cd2+胁迫浓度增加而下降.     

水稻幼苗耐镉胁迫QTL的定位研究

为进行水稻苗期耐镉胁迫QTL的定位研究,以籼稻品种昌恢121为轮回亲本、粳稻品种越光为供体亲本构建的染色体片段代换系(CSSL)群体,共97个家系为试验材料,利用质量浓度为17 mg/L的CdCl2溶液,采用水培方法进行水稻幼苗镉胁迫处理,以不加CdCl2的水培液作为对照,以苗长、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重等6个性状的耐镉胁迫指数为耐镉指标,检测到7个LOD2.5的耐镉胁迫相关QTL,分别分布在水稻的第1、4、7、8、10号染色体上,贡献率在9.84%～24.50%。其中包括2个根长耐镉胁迫QTL,3个根鲜重耐镉胁迫QTL,根干重、苗干重QTL各1个。贡献率最大的是位于7号染色体上的根鲜重耐镉胁迫QTL,贡献率为24.50%,LOD值为4.82。不同形态性状间未检测到相同的QTL区域。     

硅对镉胁迫下水稻幼苗生长及其生理特性的影响

通过溶液培养,研究不同浓度硅(0、30、80、130、180 mg·L-1 SiO2)在4.0 mg·L-1 Cd2 浓度胁迫下对水稻幼苗生长及其部分生理特性的影响.结果表明,4.0mg·L-1 Cd2 浓度明显抑制水稻幼苗的生长;硅是通过提高水稻幼苗叶片叶绿素含量、降低根系细胞质膜透性、促进根的伸长和侧根的生长等途径减轻Cd2 对水稻幼苗的毒害,从而达到提高生物量的目的.此外,当SiO2浓度为130 mg·L-1时,上述指标均达到最佳,说明该SiO2浓度可能是缓解水稻幼苗生长的最理想浓度.     

锌对镉胁迫下水稻幼苗镉吸收转运及根系形态的影响

以湘晚籼12号为材料,采用水培试验,研究了0.4mmol/L锌对镉胁迫下水稻镉吸收转运及根系形态的影响。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗根系生长受到极显著抑制,根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积明显下降,随胁迫浓度增加和处理时间延长,抑制程度加重;0.4mmol/L锌对镉胁迫有一定缓解作用,可不同程度减轻对水稻幼苗的毒害,促进根系各指标的增加,与不同程度镉胁迫处理相比,锌对水稻幼苗根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积分别增加1.8%~38.8%、-0.04%~25.0%、-0.05%~29.9%、-0.06%~28.3%;Zn能减少镉胁迫下水稻对Cd的吸收积累量,在短期(3d)内,加Zn处理较10、20、50μmol/LCd胁迫处理,水稻幼苗总积累量分别减少28.4%、24.9%、8.3%,差异显著,但长期(6d、9d)情况下,降Cd处理效果不显著;加Zn处理极显著促进了胁迫情况下Cd向地上部运输,转运系数达0.21~0.28,较单纯Cd胁迫处理差异极显著,Cd在水稻幼苗体内的再分配差异显著。     

镉胁迫下硅对水稻幼苗生长与生理响应的影响

以水稻(Oryza sativa L.)"辽粳9"为试验对象,在消除阳离子影响的条件下,通过水培试验,研究镉胁迫下硅对水稻幼苗的生长与生理响应的影响。试验设置5个处理,除对照外,各处理初始镉离子(Cd~(2+))浓度均为1 mg·L~(-1),施硅量(以SiO_2计)依次为0、50、100、150 mg·L~(-1)。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗生长受到抑制,施硅显著地提高了水稻茎叶和根的干重;镉胁迫下,水稻幼苗过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量受到诱导而处于较高水平,过氧化氢酶(CAT)活性受到抑制;随施硅量的增加,POD活性逐渐降低(P0.05),CAT活性逐渐增加(P0.05),MDA含量降低(P0.05);镉胁迫下,水稻细胞受到损伤出现质壁分离现象,叶绿体基粒、片层模糊并且排列紊乱,线粒体膜部分破裂解体、嵴模糊甚至消失;施硅使水稻叶片细胞结构趋于完整、有序,叶绿体内淀粉粒数目增多、嗜锇颗粒减少并变小、片层排列逐渐整齐,线粒体及其嵴的数目增多、双层膜结构逐渐恢复。综合来看,镉胁迫下施硅促进水稻幼苗生长,缓解逆境生理响应,改善细胞超微结构,增强其抗镉胁迫能力。本试验条件下,硅施加量为150 mg·L~(-1)时,水稻幼苗缓解镉胁迫效果最好。     

镉·铜胁迫对不同品种水稻种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]探索重金属镉、铜对水稻的伤害。[方法]以水稻品种先农10号2、0号和40号为试材,研究了不同浓度的氯化镉和硫酸铜处理对种子的发芽和幼苗生长的影响。[结果]在重金属镉、铜胁迫条件下3个品种的发芽率和发芽势与对照差异不大,根的伸长受到明显抑制。先农20号在镉、铜浓度为5和10 mg/L时以及先农40号在镉和铜浓度分别为10和30 mg/L时,苗高均极显著降低。3个水稻品种的生物量的变化趋势与株高基本一致。镉、铜含量分别为5和10 mg/L时,幼苗叶绿素含量显著低于对照。先农20号在镉为5mg/L时及先农10号和40号在镉为10 mg/L时,幼苗的根系活力均显著低于对照。[结论]重金属胁迫对水稻种子的萌发影响不大,对幼苗生长影响较大。     

外源硅及水杨酸对镉胁迫下烟草幼苗生长和生理特性的影响

为了探究外源硅和水杨酸复合处理缓解烟草幼苗镉胁迫的协同效应,采用营养液水培法,以烟草品种NC89为试验材料,研究了单独和复合施用外源硅、水杨酸对100μmol/L镉胁迫下烟草幼苗生物量、镉积累、抗氧化酶活性、叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明:外源硅、水杨酸单独和复合处理均能促进镉胁迫下烟草幼苗生长、降低镉积累量、提高光合特性,其中以外源硅和水杨酸复合处理效果最好,烟草幼苗根、茎、叶生物量、叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)分别较镉胁迫处理显著提高了186.01%、122.08%、125.02%、326.39%、200.00%和527.88%,根、茎、叶镉积累量及胞间CO2浓度(Ci)则分别显著降低了90.01%、87.25%、90.91%和59.85%。在改善镉胁迫下烟草幼苗抗氧化能力和叶绿素含量方面,外源硅及水杨酸复合处理亦发挥积极作用,但以水杨酸单独处理效果最好,其中烟草幼苗MDA含量、SOD、POD和CAT活性分别较镉胁迫处理显著降低了41.21%、31.36%、32.37%和22.55%,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量则分别显著提高了80.08%、132.53%和165.73%。综合来看,外源硅及水杨酸复合施用能有效缓解镉对烟草幼苗的毒害,在降低镉积累、提高生物量和光合作用能力方面发挥协同增效作用。     

镉·铜胁迫对不同品种水稻种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]探索重金属镉、铜对水稻的伤害。[方法]以水稻品种先农10号2、0号和40号为试材,研究了不同浓度的氯化镉和硫酸铜处理对种子的发芽和幼苗生长的影响。[结果]在重金属镉、铜胁迫条件下3个品种的发芽率和发芽势与对照差异不大,根的伸长受到明显抑制。先农20号在镉、铜浓度为5和10 mg/L时以及先农40号在镉和铜浓度分别为10和30 mg/L时,苗高均极显著降低。3个水稻品种的生物量的变化趋势与株高基本一致。镉、铜含量分别为5和10 mg/L时,幼苗叶绿素含量显著低于对照。先农20号在镉为5mg/L时及先农10号和40号在镉为10 mg/L时,幼苗的根系活力均显著低于对照。[结论]重金属胁迫对水稻种子的萌发影响不大,对幼苗生长影响较大。     

圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）对重金属镉胁迫的响应及镉吸收效果研究

以圆叶决明2228(Chamaecrista rotundifolia)为材料,采用土培法,研究重金属镉对圆叶决明2228保护酶(SOD和POD)、生长(生物量、株高、SPAD值和含水量等)的影响,同时分析圆叶决明对镉的吸收效果.结果表明,重金属镉胁迫下圆叶决明2228保护酶活性均随着镉处理浓度的升高呈先升后降的趋势,其中20 mg·kg-1镉胁迫下SOD酶活性最强,50 mg·kg-1镉胁迫下POD酶活性最强;镉对圆叶决明的生长抑制表现为抑制植物的生长,降低株高和生物量,但与叶绿素相关的SPAD值无显著变化.通过镉含量分析可知,圆叶决明2228吸收的镉量均未超过镉临界指标含量,因此该植物不是镉超富集植物,但生物富集系数大于1,为镉耐性植物.由于圆叶决明生长过程中生物量大,在生长过程中可通过生物量带走部分重金属镉,圆叶决明2228具有修复轻度镉污染土壤的潜能.     

镉对烟草的胁迫与烟叶控镉措施研究进展

由于烟草易富集镉,并且卷烟烟叶中的镉在抽吸时可随主流烟气进入人体,进而危害吸食者健康。因此,烟草中的镉研究越来越受到大家的关注。综述了烟草中镉的来源,镉对烟草生长发育、生理生化、烟叶品质的影响以及烟草镉防治的相关措施等近年来的研究进展,以期为烟草中镉研究提供理论参考。     

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%。     

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。     

镉胁迫对不同基因型水稻生长和镉吸收的影响

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性.结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B.同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著.低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用.除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高.恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉.不同基因型水稻耐受镉的浓度约为0.3 mg/kg.     

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。     

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。     

水稻土镉污染与水稻镉含量相关性研究

采用盆栽试验的方法,考察了水稻土中重金属镉(Cd)的浓度对水稻生长及Cd富集的影响以及Cd在水稻植株的分布情况,并进一步研究了糙米(可食部位)对Cd的富集量与土壤中Cd总量的关系.结果表明,在各个浓度Cd胁迫下,根、茎叶、稻壳、糙米相比,2个品种水稻都是根累积的Cd含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根>茎叶>稻壳>糙米;在水稻的茎叶细胞中,Cd主要分布在细胞壁,细胞可溶性成分,细胞器Cd的分布量较少,即细胞壁>可溶性部分>细胞器及膜部分;随Cd浓度增加,茎叶中的Cd积累量极显著增加,各细胞组分中的Cd含量均显著增加;根据国标GB 2762-2005对大米中Cd的限最标准(≤0.2 mg·kg~(-1)),水稻土土壤总Cd临界值分别为2.0mg·kg~(-1)(博优225)、3.1 mg·kg~(-1)(矮糯).因此,在污染土壤上宜选种食用部位重金属积累低的水稻品种,以减少人类吸收重金属的风险.     

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。     

赤泥对Ｃｄ污染稻田水稻生长及吸收累积Ｃｄ的影响

采用田间小区试验,研究了不同赤泥施用量对酸性Cd污染稻田(潮泥田)水稻生长及吸收累积Cd的影响。结果表明,赤泥施用量为4948kg·hm-2时水稻产量达到最高,其主要作用是促进了水稻有效穗的形成。同时施用赤泥能显著提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量和减少水稻Cd累积。与不施赤泥的对照相比,施用赤泥3000kg·hm-2的处理水稻增产12.4%(P<0.05),水稻根Cd降低22.0%(P<0.05),糙米Cd(0.14mg·kg-1)降低40.8%(P<0.01),并达到国家粮食卫生标准(GB2715—2005);当赤泥施用量增至9000kg·hm-2时,土壤pH提高12.0%(P<0.01),有效态Cd含量降低24.9%(P<0.05),水稻根系、茎叶和糙米Cd分别降低55.7%(P<0.01)、54.5%(P<0.01)和69.9%(P<0.01)。表明利用赤泥修复中轻度酸性Cd污染土壤是可行的,并能起到改良土壤和促进水稻增产的效果。试验所用赤泥重金属含量很低,不会造成二次污染。但将赤泥大面积应用于酸性Cd污染稻田还需要系统研究应用参数,并采取农机配套和激励机制来鼓励农民自发行动的积极性。