芹菜根对镉的累积及亚细胞和化学形态分布研究

以芹菜品种"津南实芹1号"为试材,利用水培试验,对镉胁迫下芹菜生长、Cd吸收及亚细胞分布和化学赋存形态变化进行了研究。结果表明:芹菜植株地上部在Cd胁迫下并没有表现出明显的受毒害症状,但在高浓度Cd(40mg·L-1)胁迫的环境下根系生长明显受到抑制。根系对Cd具有较强的积累能力,富集Cd的比例分配趋势表现为可溶性组分细胞壁细胞器,分析表明随着营养液中Cd浓度的增加,可溶性组分和细胞壁组分中Cd含量均显著增加,最高含量可达47.84mg·kg-1 FW和113.60mg·kg-1 FW。Cd浓度的变化对芹菜根组织中Cd化学形态分布的变化也有明显影响,当Cd浓度≤20 mg·L-1时,NaCl提取态Cd所占比例最高(32.45%~41.07%),说明与蛋白质、果胶酸类物质相结合或吸附的Cd比例较高;但当Cd浓度达到40mg·L-1时,C2H5OH提取态Cd所占比例达到最高水平(62.30%),说明高Cd胁迫会造成细胞壁及质膜透性的增加,使Cd能以活性态存在于胞内;在所有Cd处理条件下HCl提取态Cd和HAc提取态Cd含量最低,说明芹菜根细胞壁中难溶性磷酸盐和草酸类物质含量较低,因而对Cd的固定化作用有限。     

蒌蒿重金属富集特征与食用安全性研究

通过市场取样,结合土壤镉(Cd)本底值与Cd污染介质试验,研究了青蒿和白蒿品种对Cd、铬(Cr)、铅(Pb)等重金属的富集特性和品种差异,以及作为茎叶菜食用的安全性。市场抽样显示,不同产地、市场和品种的蒌蒿食用部位均出现Cd的富集,达0.096～0.300mg·kg-1;土壤试验证明蒌蒿是一种Cd、Zn的超量积累植物,品种间差异不显著;盆栽试验证实蒌蒿根、茎、叶有强的Cd富集性,器官Cd含量为根>茎>叶,在20～240mg·kg-1的污染砂土中,根、茎、叶的Cd含量最高分别为532.9、207.1、106.5mg·kg-1。按照无公害标准,蒌蒿重金属含量超标,食用不安全。     

不同辣椒品种镉吸收与转运的差异

采用水培方法研究2个辣椒品种在不同镉(Cd)水平(0、20、40 mg·L~(-1))下的生物量及根、茎、叶各部位Cd含量和转运差异。结果表明,当Cd浓度≤40 mg·L~(-1)时,辣椒生物量及Cd含量随着Cd浓度的增加而呈上升趋势。相同Cd水平下,辣椒各部位Cd含量表现为根茎叶。2个辣椒品种对Cd的积累和转运存在差异,PE30茎和叶中Cd含量较高,Cd转移系数和地上部Cd富集系数也高,可能存在果实Cd含量超标的风险。而PE3的Cd主要集中在根部,向地上部转移Cd的能力较差,属于高积累、低转运类型,可以在轻度Cd污染的地区种植。     

哈尔滨市东南郊菜地土壤重金属环境效应分析

通过分析哈尔滨市东南郊菜地土壤重金属含量及3种蔬菜作物对重金属的累积情况,研究土壤重金属的环境效应。结果表明,哈尔滨市东南郊土壤重金属含量分别为:Cu28.451mg·kg-1、Pb35.258mg·kg-1、Zn57.654mg·kg-1、Ni30.209mg·kg-1、Cr32.660mg·kg-1、Cd0.126mg·kg-1、As3.934mg·kg-1、Hg0.049mg·kg-1。在环境效应方面,作物根、茎、叶、果实重金属含量依次递减,即根部的重金属含量最高。不同蔬菜作物对土壤中重金属的富集能力不同,菜豆比较容易累积Pb、Cr,葱比较容易累积Cd,茄子则比较容易累积As。在食用安全性方面,这3种蔬菜的重金属含量均未超过国家标准。     

工业有机废弃物对镉污染土壤普通白菜生长和镉累积的影响

以京冠3号为试材,采用盆栽试验方法,研究了甜菊糖提取液、聚谷氨酸发酵液和玉米浆提取液对镉(Cd)污染土壤上普通白菜生长和Cd积累的影响。结果表明,与对照相比,施用1 g·kg^-1玉米浆提取液能够显著提高普通白菜地上部鲜质量,比对照增加了61.11%;显著降低地上部镉含量,比对照降低了15.97%;生物富集系数也显著降低。施用1 g·kg^-1聚谷氨酸发酵液亦表现促进作用,地上部鲜质量增加,地上部镉含量和生物富集系数降低,但均与对照差异不显著。施用1g·kg^-1甜菊糖提取液则表现为抑制作用,地上部鲜质量显著降低,且地上部镉含量和生物富集系数明显增加。综上,玉米浆提取液处理有利于保证普通白菜的安全生产,在资源高效利用方面具有较好的应用潜力。     

Cd胁迫对高、低积累白菜生理生化特性的影响

以白菜品种"北辰"(高积累)和"金峰"(低积累)为试材,通过盆栽试验法,探讨不同程度Cd胁迫下2个白菜品种的生物量、光合呼吸系统、抗氧化防御系统的变化,研究了Cd胁迫对Cd高、低积累白菜品种生理生化特性的影响,以期为白菜全生产提供参考依据.结果表明:当Cd胁迫浓度为1.0 mg·kg-1时,2个白菜叶绿素含量、生物量的积累受到抑制,叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及气孔抑制率(Ls)明显下降,胞间CO2浓度(Ci)增加.随着Cd胁迫浓度升高至5.0 mg·kg-1,"北辰"和"金峰"中丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性也呈上升趋势(分别增加169.7％、100.6％),且低积累品种"金峰"的叶片中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性在各个Cd浓度胁迫下较"北辰"高.综上所述,Cd胁迫对高、低积累白菜生理生化特性的响应程度不同,低积累品种由于CAT、POD、APX、GR、DHAR的活性较"北辰"高,尤其在5.0 mg·kg-1 Cd胁迫下"金峰"GR活性高出"北辰"63.7％,不易受到Cd的毒害,导致地上部分积累较少的Cd,同时叶片中较高的抗氧化水平可抵抗Cd胁迫.     

盆栽和池栽对普通白菜镉累积差异性研究

以不同基因型的普通白菜为试材，研究盆栽和池栽两种栽培方式下土壤中Cd 浓度对普通白菜Cd 累积的影响。结果表明：两种栽培模式下普通白菜的Cd 累积量均随着土壤Cd 浓度的增加而增加，但品种间差异明显；盆栽普通白菜的Cd累积量总体上高于池栽，在土壤Cd 浓度为1.08 mg·kg-1 时盆栽普通白菜Cd 累积量均值为115.08 μg·kg^-1，而池栽仅为64.57μg·kg^-1。     

基于聚类分析法筛选低镉累积辣椒品种

为评价重金属镉(Cd)污染地区辣椒种植的安全性,通过Cd污染土壤盆栽和小区试验研究了71个辣椒品种对Cd累积的差异,并探讨土壤中Cd含量对辣椒中Cd含量的影响,以期获得辣椒安全种植的土壤Cd含量值并筛选出低Cd累积辣椒品种资源。结合盆栽试验和小区试验结果,初步认为在土壤Cd含量低于0.58 mg.kg~(-1)时,湘辛8号、长研201、长辣7号、星秀朝天椒和博辣9号中Cd含量均低于国家现行标准GB 2762-2012。还考察了湘研15号辣椒不同坐果时期Cd含量的变化,发现在不同坐果时期对Cd的含量存在明显差异,因此在辣椒育种过程中应同时考虑辣椒采摘时间对Cd积累的影响。     

镉低积累西瓜品种筛选研究

2014~2015年在镉污染土壤上进行镉低积累西瓜品种筛选试验,对参试西瓜品种的茎蔓、叶片、根和果实中镉含量进行检测分析。试验结果表明:茎蔓中镉平均含量为0.0570mg·kg~(-1),叶片中镉平均含量为0.0621mg·kg~(-1),根中镉平均含量为0.0548mg·kg~(-1),果实中镉平均含量为0.0092mg·kg-1。参试西瓜品种果实中镉的含量均低于GB18406.1—2001农产品安全质量无公害蔬菜安全标准〔镉(Cd)≤0.05mg·kg~(-1)〕;西瓜各部位镉积累量:叶茎蔓根果实;在土壤镉含量0.310~9.480mg·kg~(-1)范围内,随着土壤中镉含量增大,西瓜果实中镉含量有逐渐增多的趋势。湘西瓜11号(洞庭1号)、湘西瓜19号(洞庭3号)、金丽黄、绿虎、蜜童、东方娇子、泉鑫2号、黑迷人等8个西瓜品种,在土壤镉含量9.480mg·kg-1以下均可作为镉污染地区耕地修复及种植结构调整的优选品种。     

春甘蓝新品种西园11号的选育

西园11号是以优良自交不亲和系2004G为母本,以自交不亲和系2004I为父本配制的春甘蓝一代杂种.该品种全生育期165～185 d(天),叶球高扁圆形,叶球紧实,叶质脆嫩,商品性好,单球质量1.5 kg左右,球叶VC含量344 mg·kg-1(FW),纤维素5.8 g·kg-1(FW),可溶性固形物5.1%,耐先期抽薹,一般产量为3 500 kg·(667m2)-1 左右.适宜重庆、四川等地区作春甘蓝栽培.     

镉胁迫对小白菜种子萌发、生理特性及其镉积累的影响

以丰抗80为试验材料,研究不同镉含量(w,后同)(0、5、10、20、30、40 mg·kg-1)对小白菜种子萌发及生理特性的影响。结果表明,在镉胁迫下,小白菜种子萌发和生理特性受到不同程度的影响。低镉含量(5 mg·kg-1)促进种子萌发,高镉含量(≥20 mg·kg-1)则抑制种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数。随着镉含量的增大,植株的抗氧化酶活性和MDA含量均显著高于CK。在30 mg·kg-1镉处理下,小白菜叶片中SOD、POD、CAT活性和MDA含量分别是CK的1.63、2.63、3.89和2.80倍。同时,小白菜植株地下部分富集镉能力较强,且高于地上部分。这表明高含量(≥20 mg·kg-1)的镉胁迫可显著抑制小白菜种子萌发和植株的生长发育。     

不同种质的青菜和白菜耐镉性差异研究

通过土培试验,对重金属镉(Cd)处理下不同品种的青菜和白菜地上部的生物量和地上部对镉的吸收积累差异进行了比较研究.结果表明,在100 mg/kg土Cd处理下,青菜和白菜的生长均受到不同程度的抑制作用,其地上部的生物量均显著低于对照,12个参试品种减少率均超过50%,青菜地上部生物量的减少率高达78.45%,表现为较高的敏感性,白菜表现为较强的耐性;镉处理下,不同品种的青菜和白菜对镉的吸收具有显著性差异.     

白菜镉积累基因型差异研究

 采用87 个白菜品种, 于春夏和秋冬两生长季节在镉(Cd) 污染土壤中进行植株地上部Cd 积累差异研究。结果表明, 不同品种间镉含量存在极显著差异, 且春夏季高于秋冬季。     

低Cd积累西瓜品种的筛选

为了评价Cd污染地区西瓜种植的安全性,通过对Cd污染地区的西瓜品种筛选和大棚长季节栽培试验研究了58个西瓜品种对Cd积累的差异,以期筛选出低Cd积累的西瓜品种。研究结果表明,在土壤Cd含量低于0.973 mg·kg~(-1)时,西瓜果实Cd含量均低于国家现行标准GB 2762-2012,其中‘黑媚娘’的Cd含量最低。西瓜长季节栽培时果实中Cd含量随着采收批次的增加呈增加趋势,‘橙玉’最后一批果实中Cd含量为28μg·kg-1,因此在中度Cd污染地区西瓜生产是安全的,建议推广种植‘黑媚娘’‘超级京欣’‘金鑫’和‘金福’等低Cd积累西瓜品种。     

江苏省部分水芹品种的品质分析

采集了江苏省主要栽培的8个水芹地方品种的食用器官,分析比较部分营养品质成分的含量及其差异,结果表明:不同品种间食用器官的干物率介于5.69%～9.74%、可溶性总糖含量介于8.55～25.11mg·g-1(FW)、粗纤维含量介于2.61～5.02mg·g-1(FW)、总膳食纤维含量介于29.11～51.05mg·g-1(FW);食用器官干物质的持水力介于444%～1049%、膨胀力介于9.44～17.53mL·g-1,其对铅、镉离子的最大束缚量分别介于242.91～369.16mg·g-1和274.51～346.64mg·g-1、最小束缚浓度分别介于0.02～0.09mmol·L-1和0.01～0.03mmol·L-1,认为水芹是一种优良的膳食纤维类蔬菜。     

不同农业土地利用方式对土壤重金属含量影响及生态风险评价

以撂荒地、水稻田和旱田为研究对象,分别测定其土壤As、Cd、Cu、Pb含量变化特征,结合单项污染指数法和潜在生态风险指数法,对研究区土壤进行生态风险评价,了解不同农业土地利用方式对土壤重金属污染状况及其生态风险,以期为农用地土地利用方式的选择提供参考依据.结果 表明:0～50 cm土层中,土壤As含量平均值表现为旱田(26.96士11.52)mg·kg-1＞水稻田(11.05±3.72)mg·kg-1＞撂荒地(9.04±6.87)mg·kg-1;土壤Cd含量平均值表现为旱田(0.64±0.03)mg·kg-1＞水稻田(0.44±0.18)mg·kg-1＞撂荒地(0.25±0.11)mg· kg-1;土壤Cu含量平均值表现为旱田(34.11土14.83)mg·kg-1＞水稻田(20.44土6.62)mg·kg-1＞撂荒地(13.90土6.64)mg·kg-1;土壤Pb含量平均值表现为水稻田(39.26±9.85)mg· kg-1＞旱田(38.87土7.10)mg·kg-1＞撂荒地(21.94土9.68)mg· kg-1.单项污染指数分析结果表明,4种重金属在水稻田和撂荒地中均无污染,而在旱田中As和Cd为轻度污染.潜在生态风险指数分析结果表明,4种重金属单因子潜在风险指数均属于轻微生态危害,Er值为Cd＞As＞Cu＞Pb,综合潜在生态风险指数RI均小于150,为轻微生态危害,其中以旱田土壤RI值最大,土壤重金属以Cd的贡献率最大.可见不同农业土地利用方式下,旱田对重金属的积累能力最强,水稻田次之,撂荒地最弱.农业活动虽一定程度上起到降低土壤pH的作用,但促进了土壤对重金属的积累.     

不同萝卜品种中硫代葡萄糖苷组分及含量分析

以6个萝卜品种为试材,对其肉质根中的硫代葡萄糖苷(硫苷)组分及含量进行了测定分析。结果表明:不同萝卜品种中硫苷总量相差较大,秋红萝卜类型的京红3号含量最高,为480.9μmol·kg-1(FW),其次是京研水果型萝卜,为318.8μmol·kg-1(FW);含量最低的是满堂红,为213.9μmol·kg-1(FW),仅为京红3号的44%。对萝卜中的硫苷组分进行分析,检测出了5种类型的硫苷,分别为4-甲基亚磺酰基-3-丁烯基硫代葡萄糖苷、4-羟基吲哚-3-甲基硫代葡萄糖苷、4-甲硫基-3-丁烯基硫代葡萄糖苷、吲哚-3-甲基硫代葡萄糖苷及4-甲氧基吲哚-3-甲基硫代葡萄糖苷。6个萝卜品种中的硫苷均以4-甲硫基-3-丁烯基硫代葡萄糖苷为主,占总含量的70.5%～87.5%。     

我国栽培食用菌的重金属调查

测定双孢蘑菇、巴西蘑菇、茶树菇、黑木耳、鸡腿菇、金针菇、香菇、金顶侧耳、杏鲍菇、平菇、银耳11种食用菌的175个干样品中的砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)的含量.结果表明,11种食用菌干品中,砷含量范围为0.02 mg·k-1～0.78 mg·kg-1;镉含量范围为0.02 mg·k-1～1.949 mg·kg-1;汞含量范围为未检出～0.654 mg·kg-1;铅含量范围为0.040 mg·kg-1～3.217 mg·kg-1.我国栽培食用菌中镉、汞、铅含量比较安全,双孢蘑菇中汞含量高与黑木耳中铅含量高具有地域特性.     

速效钾对沟叶结缕草吸收和转运Cd的影响

以耐镉植物沟叶结缕草为试材,采用盆栽模拟试验,探究土壤速效钾对沟叶结缕草吸收转运Cd过程中的影响,以及对植物株高、茎节数、茎节长等指标的关系,以期为改良植物品种提供参考依据.结果 表明:第5组沟叶结缕草的株高、茎节长、茎节数、叶长、叶宽、叶片数、干质量均显著低于其它8组,其中第5组(Cd 36.11 mg·kg-1;Fv/Fm 0.712)与第3组(Cd 36.22 mg·kg-1;Fv/Fm 0.714)生长的植株在受到Cd胁迫程度近似的情况下,第5组植株的株高、茎节长、茎节数、叶宽、干质量依然显著低于第3组.第5组速效钾含量显著低于第3组(P＜0.05),第3组脲酶含量显著低于第5组(P＜0.05).并且第3组的富集系数(0.96)和转运系数(0.59)与第5组的富集系数(5.07)和转运系数(0.90)也存在显著差异.通过Pearson相关分析验证,发现富集系数和转运系数均与土壤速效钾、脲酶呈正相关,与土壤pH呈负相关.其分析结果表明,土壤速效钾有助于提高沟叶结缕草对Cd的富集和转运.     

金针菇、杏鲍菇菌丝对四种重金属耐受和富集特性的研究

以金针菇和杏鲍菇菌为试材,在平板培养基和液体发酵培养基中添加不同浓度梯度Pb、Cd、As、Hg重金属,通过测量菌丝日均生长速度、菌丝体干质量、菌丝体及发酵液中重金属含量等指标,进行重金属富集模型建模,研究不同菌类对不同种类重金属耐受及富集特征,以期为菌类富集重金属机理提供参考依据。结果表明:重金属Pb、Cd、As、Hg对菌丝生长及菌丝球量表现为低浓度(低于1mg·L~(-1))促进、高浓度(高于5mg·L~(-1))抑制,适宜浓度(1～5mg·L~(-1)浓度)的重金属Pb、Cd、As对菌丝的生长有一个明显前期抑制后期菌丝恢复正常生长的现象。金针菇和杏鲍菇菌丝体均表现为对重金属Cd和Pb高度富集,最大富集量分别达到Cd 619、424mg·kg~(-1) DW以及Pb 449、844mg·kg~(-1) DW,对重金属As和Hg富集量较小,最大富集量分别为As 49、21 mg·kg~(-1) DW以及Hg 44、40mg·kg~(-1) DW。不同菌类菌丝体对同一种重金属的富集饱和点不同,如金针菇菌丝体对Pb的富集饱和点是452 mg·kg~(-1) DW,杏鲍菇菌丝体对Pb的富集饱和点是902mg·kg~(-1) DW。同一菌类对不同重金属的富集饱和点差异较大,如杏鲍菇对Cd的富集饱和点为429mg·kg~(-1) DW,对As的富集饱和点为22.4mg·kg~(-1) DW。