不同镉浓度处理下水稻植株镉含量变化及其镉调控相关基因表达分析

以地上部镉含量不同的籼稻和粳稻品种各6个为材料,采用水培试验,设置6个镉浓度,研究了不同浓度镉处理对不同水稻品种植株生长、镉含量和相关重金属转运蛋白基因表达水平的影响。结果表明,镉胁迫对水稻生长有抑制作用,表现为苗高、地上部干物质量和叶绿素含量下降。在不同镉浓度处理下,植株根部和地上部的镉含量存在显著的基因型差异,植株中镉从根部向地上部的转运可能是水稻品种间以及籼粳亚种间地上部镉含量差异的主要原因,根部镉的吸收量影响较小。在0.50到2.00mg/kg的高镉处理梯度间,部分水稻品种地上部出现镉积累饱和现象(镉含量增加较少,部分水稻品种地上部镉含量甚至显著降低);在此镉浓度处理下,OsNRMAP1、OsIRT2和OsNAS2的表达水平显著上调,这可能与植株对镉的吸收调节作用相关。     

水稻植株镉积累分配的差异

采用盆栽土培法，研究了高镉型与低镉型水稻品种植株镉积累、分布的差异。研究表明，两类型水稻品种根系与茎鞘镉含量差异不显著，糙米镉含量差异最大，达极显著水平。低积累型品种根系、叶片镉积累小于高镉型品种，但差异不显著，而其茎鞘镉积累量、茎鞘镉与植株镉总量比值都大于高镉型水稻品种。这可能是低镉型水稻品种糙米锅吉量极显著小于高镉型品种的主要原因。     

水稻重金属镉吸收和转运的分子遗传机制研究进展

镉是对人体健康具有高度毒害作用的重金属元素之一。人体摄入镉的主要来源是食用镉超标的稻米,因此研究水稻对镉吸收、转运、积累的遗传机制尤为重要。目前,虽然水稻镉积累的遗传通路尚未完全明晰,但已明确了一些重要基因在稻米镉积累过程中的调控作用。本文就镉胁迫对水稻的危害、水稻品种间镉积累量的变异、水稻镉积累相关QTL、水稻镉吸收转运相关基因的研究进展及其育种利用加以综述,探讨了未来研究的方向。     

不同降镉措施降低水稻籽粒中镉积累的效果

为了解不同降镉措施对镉轻度污染农田土壤的治理及降低水稻糙米镉含量的效果,为污染农田安全利用提供技术支撑,在浙江省桐庐县江南镇和瑶琳镇各选择镉轻度污染农田开展了不同用量石灰调控pH降低水稻镉积累、施用腐殖质型土壤调理剂+钙镁磷肥降低水稻镉积累、施用等量不同土壤改良剂降低水稻镉积累、石灰与叶面阻控剂配合施用降低水稻镉积累和...     

硫对水稻镉吸收的影响机理

随着工农业生产的高速发展和环境污染问题的凸显,耕地土壤环境质量和农产品安全质量已成为人们关注的焦点。南方稻作区农田土壤镉污染导致稻米镉超标的问题,严重影响了该区域水稻产业的发展,对人们的身体健康亦造成一定的威胁。研究和调控水稻镉(Cd)的吸收过程,探究控制和减少水稻镉吸收和转运的技术与方法,对保证我国粮食安全具有十分重要的意义。通过总结国内外有关文献,系统阐述了硫对水稻镉吸收的影响及其机理,并展望未来主要的研究方向。     

水稻镉胁迫响应机制及防控措施研究进展

土壤镉污染是日益严重的环境问题之一。水稻是镉吸收能力最强的大宗谷类作物。水稻对镉的积累及向食物链的转移给人类健康带来威胁。近年来在水稻对镉的吸收和积累过程及其影响因素方面的研究取得了一系列重大进展。本文从镉对水稻种子萌发、生长和发育、产量的影响;土壤中镉的活化、木质部装载运输、韧皮部向籽粒转移三个过程的生理与分子机制以及品种选育、土壤修复、农艺调控等防控措施三个方面进行了综述。以期为水稻镉胁迫相关研究提供理论参考,并为制定降低稻米镉含量的有效策略提供依据。     

外部条件对水稻镉吸收的影响研究进展

综述了土壤环境、土壤酸碱度和氧化还原电位、水稻根系分泌物、水分管理模式、温度对水稻镉吸收积累的影响,提出可以从农田镉生物修复技术的系统研究、降镉综合栽培技术研究、Cd胁迫对水稻生长发育、生理生化及品质的影响机理等方面开展进一步研究.     

水稻重金属镉吸收和转运的分子遗传机制研究进展

镉是对人体健康具有高度毒害作用的重金属元素之一。人体摄入镉的主要来源是食用镉超标的稻米，因此研究水稻对镉吸收、转运、积累的遗传机制尤为重要。目前，虽然水稻镉积累的遗传通路尚未完全明晰，但已明确了一些重要基因在稻米镉积累过程中的调控作用。本文就镉胁迫对水稻的危害、水稻品种间镉积累量的变异、水稻镉积累相关QTL、水稻镉吸收转运相关基因的研究进展及其育种利用加以综述，探讨了未来研究的方向。     

水稻重金属镉吸收和转运的分子遗传机制研究进展

镉是对人体健康具有高度毒害作用的重金属元素之一。人体摄入镉的主要来源是食用镉超标的稻米,因此研究水稻对镉吸收、转运、积累的遗传机制尤为重要。目前,虽然水稻镉积累的遗传通路尚未完全明晰,但已明确了一些重要基因在稻米镉积累过程中的调控作用。本文就镉胁迫对水稻的危害、水稻品种间镉积累量的变异、水稻镉积累相关QTL、水稻镉吸收转运相关基因的研究进展及其育种利用加以综述,探讨了未来研究的方向。     

不同基因型水稻籽粒对镉积累的差异

以6个水稻品种为试材,设置5个土壤镉浓度处理的盆栽试验,对水稻糙米中重金属镉的积累进行了研究。在不同浓度的Cd处理下,水稻糙米中Cd含量在品种间存在显著差异,而且不同水稻品种的籽粒对土壤中重金属镉的敏感性不同。结果表明,重金属镉低积累水稻品种的筛选应在土壤镉含量相近的土壤上进行。     

水稻籽粒镉低积累资源挖掘及其新材料创制

稻米镉超标已经成为引起社会广泛关注的食品安全问题,生产上迫切需要选育适宜在镉污染地区种植的低镉积累水稻新品种。通过对国内外275份水稻资源进行筛选,挖掘到在重度镉污染田籽粒镉低积累材料珞红3A和珞红4A。全基因组高通量测序结果表明,在珞红4A的第7号染色体上有一段长度为408481 bp的片段(Org)缺失,且在该缺失处插入了一段长度为2980 bp的序列(Tons)。共分离试验发现,Tons与水稻籽粒镉低积累存在紧密关联。本研究建立了Tons分子标记检测体系,进一步利用该体系在珞红4A与IR28杂交的F2群体中获得了低镉新材料Tonys,并提出了一套选育籽粒镉低积累水稻新品种的方法。     

综合降镉（VIP）技术对降低糙米镉含量的影响研究

以镉低积累型水稻品种湘晚籼12号为试验材料，采用随机区组设计，于2013年在长沙、衡南、湘潭和湘阴的12个试验点，比较了以VIP技术（V，Variety，选用低镉型水稻品种；I，Irrigation，优化水分管理；P，土壤pH值，施用石灰以提高土壤pH值）为主的5种控制技术在不同成土母质和土壤污染程度下的应用效果。结果表明，5种控制技术在各试验点的总效应中，以“VIP+Se”和“VIP+Se+Bi”的处理效果最为明显，其糙米镉含量均为0.15 mg/kg，与对照相比降镉效果显著。     

施肥调控水稻镉污染的研究与应用进展

施肥是我国农业生产上普遍应用的一项增产措施。目前水稻生产上普遍施用氮（N）、磷（P）、钾（K）等大量元素肥料,而铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）等微量元素肥料往往被忽视。研究发现,施肥能够影响土壤重金属镉（Cd）的形态变化和水稻Cd积累。本文通过阐述N、P、K、S、Fe、Mn、Zn、Si和有机肥等肥料影响水稻Cd积累的主要作用机理,综述了施肥调控水稻Cd积累的研究进展,以期为更有效地应用施肥技术降低水稻Cd污染,实现水稻安全生产提供理论依据。     

水稻镉吸收及其在各器官间转运积累的研究进展

随着土壤和大气沉降物中重金属污染的问题日益严峻,农作物重金属超标时有发生。土壤中的重金属难以降解,容易被植物根部吸收,在作物中积累;大气中的重金属沉降到叶片上,通过叶片吸收进入作物中,最终通过食物链被人类食用,危害人体健康。水稻是我国最重要的粮食作物,大米中存在镉超标问题。镉(Cd)是水稻的非必需元素,主要借助其他金属离子通道蛋白进入水稻根细胞,还可以通过叶片角质层的吸附内化和气孔的渗透作用进入水稻叶片。Cd依赖其他金属离子的转运体在水稻体内运输,Cd从土壤中吸收和植物内部的分配是一个动态过程,通过根吸收转运蛋白、根-地上部转运(木质部转运)和韧皮部的源-库转运(包括种子装载)驱动,实现器官间的转运分配。本文综述了水稻Cd的吸收与转运、器官间Cd的运输分配以及Cd向籽粒转运积累,以期为减少水稻籽粒中Cd含量的研究和解决我国南方部分种植地区Cd污染问题提供一些参考。     

秩次分析法在低镉水稻品种筛选中的应用

以参加湖南省低镉水稻品种筛选试验的31个早稻品种为材料,将这些品种种在15个盆栽试验环境点,获得稻米镉含量数据,使用非参数统计方法-秩次分析法,对参试品种的稻米镉含量及其稳定性进行综合分析与评价,以筛选具有稳定低镉性状的早稻品种。结果表明,品种v20(两优早17)和v23(株两优706)属于稻米低镉性能和镉含量稳定性均较好的品种,适合一般污染区大面积种植;秩次分析法适用于低镉水稻筛选试验中品种低镉性能和镉含量稳定性评价,是一种实用、可行的数据处理方法。     

镉毒害对水稻生理生态效应的研究进展

镉是植物生长的非必需元素,它具有很大的生物毒性,与其它重金属相比,更易被植物吸收积累。在参考大量文献资料的基础上,综述了镉(Cd)毒害引起水稻的部分生理生化特性,以及镉在水稻体内的吸收、分布和转运积累动态,并讨论了生产低镉或无镉污染的水稻途径。     

锌与有机物料配施对水稻吸收转运镉的影响

采用盆栽试验，研究了在重金属镉污染（5 mg/kg）下，2种锌源（硫酸锌、纳米氧化锌）与3种有机物料（蚕砂、菜籽饼、豆饼）配施对水稻吸收镉、锌及对土壤镉形态变化的影响。结果表明，有机物料与锌配施可以提高土壤pH值、阳离子交换量（CEC），降低土壤DTPA提取态镉含量，增加DTPA提取态锌含量，改变镉赋存形态。与对照相比，配施处理均能降低糙米镉含量；当有机物料种类相同时，纳米氧化锌降镉效果优于硫酸锌，其中纳米氧化锌+菜籽饼处理使糙米镉含量降低至0.04 mg/kg，低于国家标准镉的安全限值。相关性分析表明，水稻糙米镉含量与锌含量呈极显著正相关，土壤DTPA提取态镉含量与水稻各器官中的锌含量呈负相关。有机物料与锌配施通过改变土壤DTPA提取态镉和锌含量、水稻各器官锌含量及镉形态影响水稻吸收积累镉的能力。