镉、铅及其复合污染对小麦种子萌发的影响

为了明确重金属对作物种子萌发的影响,采用水培方法研究了镉(Cd)、铅(Pb)及其复合污染对小麦种子萌发的影响.结果表明,低浓度Cd2+、Pb2+单一处理对小麦种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及根长均有一定的促进作用,随着处理浓度的提高其数值逐渐下降.低浓度的Cd2+、Pb2+复合处理对小麦种子发芽势及根长均有一定的促进作用,随着处理浓度的提高其数值逐渐降低.Cd2+、Pb2+复合处理对发芽指数及活力指数具有抑制作用.而Cd2+、Pb2+及其复合污染对芽长产生抑制作用,并且随着处理浓度的增加其抑制作用逐渐上升.Cd2+单一处理对小麦种子萌发的毒性最大,其次是复合处理,最小的是Pb2+单一处理.     

土壤重金属镉、铅、锌胁迫对小白菜生长状况的影响

[目的]采用添加外源重金属和盆栽试验的方法,研究土壤重金属胁迫对小白菜生长状况及生物量的影响。[方法]通过对土壤添加外源Cd、Pb、Zn进行室内盆栽试验,设置不同浓度的胁迫试验,研究不同浓度重金属胁迫作用下小白菜生长状况和生物量的影响。[结果]在生长初期,Cd、Pb、Zn胁迫对小白菜生长并未表现出明显抑制作用,小白菜生长中后期是对Cd、Pb、Zn胁迫敏感期。低浓度的Cd、Pb、Zn胁迫对小白菜生长未表现出明显抑制作用,但对小白菜含水率有重要影响,随着胁迫作用的加强,小白菜含水率大幅降低,表明重金属胁迫对小白菜吸收土壤水分有明显抑制作用。[结论]为Cd、Pb、Zn复合污染土壤的治理、利用、培育提供科学依据。     

裸燕麦对重金属镉(Cd)胁迫的生理生态响应及Cd累积特性

重金属镉(Cd)污染已成为全球面临的环境问题之一。为明确Cd胁迫对裸燕麦种子萌发、光合作用、活性氧代谢、Cd累积特性和植株生长的影响,以裸燕麦定莜6号为材料,用不同浓度的Cd^2+处理种子并进行盆栽土培试验。结果表明,5~100mg·L^-1Cd^2+处理对裸燕麦种子的发芽率和发芽指数没有影响,对活力指数、胚根长和幼苗干重的抑制程度随C^d2+浓度增加而增强。在5~50mg·kg-1Cd^2+胁迫下,随着Cd^2+浓度上升,抽穗期裸燕麦叶片的光合色素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降速率增大,胞间CO2浓度、O2^-·、H2O2和丙二醛含量提高,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性先升后降,过氧化物酶活性呈升-降-升趋势,抗坏血酸过氧化物酶活性和抗坏血酸含量逐渐下降,谷胱甘肽含量提高。抽穗期裸燕麦根系和地上部Cd含量和Cd累积量随Cd^2+处理浓度增加而提高,根系和地上部对Cd的富集系数及转运系数依次下降。成熟期裸燕麦的株高、产量和产量构成因子随Cd处理浓度上升而下降。总之,Cd胁迫抑制了裸燕麦壮苗形成;使植株Cd积累增加;诱导活性氧代谢紊乱和光合作用下降,使植株生长受抑和产量降低。     

大豆种子萌发对镉胁迫响应的观察

为了解土壤中镉(Cd2+)对作物种子萌发的影响,揭示Cd2+对作物生产的伤害机理,采用水培法研究了不同浓度的Cd2+溶液对大豆种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数变化的影响.结果表明:当Cd2+溶液浓度为3 mg·L-1时,发芽率受Cd2+溶液浓度的影响不大,发芽指数与活力指数郜高于对照.随着Cd2+溶液浓度的升高.发芽率、发芽指数、活力指数均逐渐降低,抑制效应逐渐增强;种子的发芽势则显著降低,抑制作用显著增强,说明低浓度Cd2+对大豆种子萌发具有促进作用,而高浓度的Cd2+则具有抑制作用.     

不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对镉胁迫的响应

为了明确不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对Cd胁迫响应的差异,以对Cd耐性不同的2个小麦品种(丰优2号和丰优9870)为材料,研究了Cd胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长、α-淀粉酶和抗氧化酶活性的影响.结果表明,Cd胁迫显著影响了发芽指数、活力指数和根生长,幼苗根和芽要比种子萌发对Cd敏感,根较芽更敏感.随着Cd~(2+)浓度的增加,幼苗根、叶中的MDA含量、G-POD活性明显增加,SOD活性呈现先增加后降低的趋势,而CAT、APX和α-淀粉酶活性呈下降趋势,且Cd~(2+)浓度越高下降幅度越大.两个小麦品种在种子萌发过程中受Cd的毒害程度不同,其中对丰优2号的影响更明显,在较高浓度Cd~(2+)胁迫下,丰优2号的α-淀粉酶、CAT、APX活性明显低于耐Cd品种丰优9870,说明Cd胁迫对前者的毒害更严重.     

工业大麻“云麻2号”对重金属Pb、Cu和Cd富集特征的研究

通过人工添加重金属盆栽试验,研究工业大麻"云麻2号"不同器官对重金属Pb、Cu和Cd的耐受性和累积能力。结果显示:Pb主要富集在工业大麻根上,Pb2+浓度为600mg/kg时,不影响植株正常生长,积累在根、茎、叶和纤维含量分别为109.05、44.72、34.41、31.52mg/kg,而在种子和雄花重金属含量最低(2.66和2.55 mg/kg),种子的富集系数和转移系数分别为0.00、0.02;Cu主要富集在根、茎、叶、种子和雄花中,在纤维中的含量最低,当处理浓度为300 mg/kg时,纤维中含量为10.00mg/kg以下,其余部位的含量在10.00~50.00mg/kg之间,且纤维的富集系数和转移系数小于0.20;工业大麻对Cd2+具有较强的吸收和富集能力,当处理浓度为150mg/kg时,工业大麻的根、茎、叶、纤维的含量均超过了Cd2+超富集植物的临界含量(100.00mg/kg),富集系数均大于1,其中雄株根和纤维的富集系数大于2,种子和雄花中含量分别为30.52mg/kg和4.89 mg/kg。研究结果表明"云麻2号"较耐受Pb2+,对Cd2+具有较强的累积能力。     

Cd、Cr、Pb复合胁迫下小麦植株重金属的积累与分布

为了预测重金属复合胁迫对小麦的危害,采用溶液培养、田间土柱栽培等毒理试验方法,分析了小麦幼苗期及成熟期Cd、Cr、Pb在植株不同器官的富集,并对小麦受重金属胁迫的安全限量值进行了研究。结果表明,①Cd、Cr、Pb二元或三元胁迫条件下,小麦幼苗期植株各器官对重金属的富集浓度均极显著高于单一胁迫处理,说明复合胁迫加剧了重金属向小麦体内的迁移累积。成熟期小麦对Cd、Cr、Pb的富集比较依赖于土壤中相应Cd、Cr、Pb的浓度水平,其他两种重金属的协同作用在根系所占比例大约为5.09%～21.66%。②各器官中重金属的富集表现:幼苗期为根系>叶鞘>叶片,成熟期为根系>茎叶>籽粒。但幼苗期复合胁迫促进了重金属向地上部分的转移。③幼苗期植株各器官对重金属富集系数的大小为Cr>>Pb>Cd,表明幼苗期小麦根系对Cr的富集能力最强;植株地上部分的重金属平均富集量Cd为68.68%、Cr为51.63%、Pb为70.83%,说明Cd、Pb运输到地上部的能力较强。成熟期Cd在小麦地下、地上各器官的转移速率最快,Cr次之,而Pb转移到籽粒中去的量很少。     

不同pH条件下镉对水稻种子萌发和幼苗生长的影响

不同pH条件下,不同浓度Cd2+处理对水稻种子的发芽势有影响,在一定程度上促进了种子的萌发,但最终不影响发芽率。Cd2+胁迫对稻苗的生长有很大的抑制作用,尤其在其浓度达到10 mg/l以上时非常明显,但当pH达到9时,这种抑制作用得到了明显的缓解,这可能是因为在pH达到9的碱性条件下,可吸收的Cd2+变成了难吸收的Cd络合物,从而减轻了对稻苗的危害。     

NaCl胁迫对棉子萌发及幼苗生长的影响

研究了ＮａＣｌ胁迫对棉子萌发及幼苗生长的影响。结果表明，低浓度ＮａＣｌ对种子萌发有促进作用，高浓度ＮａＣｌ则抑制种子萌发，发芽率极剧下降；棉花幼苗生长均不同程度地受到盐胁迫的影响，盐浓度愈高，抑制幼苗生长愈显著；棉花幼苗对盐胁迫的适应调节主要表现在根部；棉子萌发及幼苗生长耐盐适宜浓度极限为０．５％ＮａＣｌ。     

锰肥和锌肥种子包衣对花生的降镉效果

花生对土壤中的镉（Cd）具有较强的富集能力,我国花生Cd超标现象局部地区较为严重,Mn、Zn离子可通过拮抗作用降低作物对Cd的吸收,本研究探究Mn肥、Zn肥种子包衣处理对花生Cd吸收转运的影响,以期为花生产地土壤Cd污染风险管控与修复提供技术支撑。首先通过种子萌发试验筛选出3个锰（Mn）和锌（Zn）较适宜的包衣剂浓度,再进一步通过盆栽试验筛选出降镉效果最优的Mn和Zn包衣剂浓度,并探究了Mn肥和Zn肥种子包衣对Cd污染土壤上花生富集转运Cd的影响。种子萌发试验结果表明,中低浓度的Mn肥、Zn肥种子包衣处理不会影响种子发芽率且可以促进根生长,浓度过高则会明显抑制种子萌发。盆栽试验结果表明,Mn肥和Zn肥种子包衣剂中,3%锰肥包衣剂（Mn3）和2%锌肥包衣剂（Zn2）包衣处理籽粒降镉效果最显著,降镉率分别达到19.0%和24.1%,其中Zn2降镉效果更优。与对照相比,Mn3和Zn2处理根系Cd富集系数均显著降低,根向茎叶Cd转运能力明显增加,茎叶向籽粒Cd转运系数呈下降趋势,根系向籽粒Cd转运系数则无明显变化。Mn3和Zn2处理花生植株总Cd吸收量相比对照分别下降了9.18%和13.6%,...     

FH-1和NJ-1混合菌发酵液缓解铅与莠去津复合胁迫下的大豆生长

为探究FH-1和NJ-1混合菌发酵液缓解铅(Pb²⁺)与莠去津复合胁迫对大豆种子及幼苗生长发育的影响。本研究采用液相色谱法测定了不同Pb²⁺浓度下FH-1和NJ-1 (3∶2)混合细菌对莠去津降解的影响。结果表明：添加0.02,0.04,0.06,0.08,0.1和0.2mol·L^-1 Pb²⁺后,第1天时低浓度0.02mol·L^-1 Pb²⁺对莠去津降解率有促进作用,随着Pb²⁺浓度的增加莠去津降解率均受到抑制作用;当培养第3天和第5天时,添加各浓度Pb²⁺后莠去津降解率均受到抑制作用。同时种子萌发试验和幼苗盆栽试验进一步表明,Pb²⁺与莠去津复合胁迫对大豆种子萌发、幼苗生长及根部发育均有显著抑制作用(P<0.05),且高于单一胁迫;而加入FH-1和NJ-1混合菌发酵液后,大豆种子发芽率和发芽长度分别提高了36.36%和46.76%。幼苗的相对茎叶干重和根长分别恢复38.60%和60...     

低浓度Pb2+对Cd2+污染下冬小麦幼苗过氧化物酶同工酶的影响

为给土壤重金属复合污染条件下冬小麦生长发育安全性和稳定性的正确评价提供科学依据,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)方法研究了低于国家"土壤环境质量标准(GB 15618-1995)"规定的Ⅱ类土壤环境基准值(350.0mg.kg-1干土,pH>7.5)时的Pb2+对Cd2+污染下冬小麦幼苗过氧化物酶(POD)同工酶表达的影响。结果表明,在冬小麦幼苗3周龄时,土壤Cd2+污染对其POD同工酶的表达表现出抑制效应,其中10.0mg.kg-1干土的Cd2+抑制作用最强;除50.0和80.0mg.kg-1干土的Pb2+可分别减缓5.0和10.0mg.kg-1干土的Cd2+对POD表达的抑制作用外,其他浓度的Pb2+表现出与Cd2+协同抑制POD表达的现象。在冬小麦幼苗7周龄时,土壤Cd2+浓度超过10.0mg.kg-1干土后对POD同工酶表达表现为抑制效应,且表达量随着Cd2+浓度的升高而表现出依次降低的趋势;除120.0和180.0mg.kg-1干土的Pb2+可减缓Cd2+对POD同工酶表达的抑制效应外,其他低浓度的Pb2+与Cd2+均表现出协同抑制POD表达的现象。说明土壤Pb2+浓度低于国家"土壤环境质量标准"规定的Ⅱ类土壤环境基准值350mg.kg-1干土(pH>7.5)时,主要表现为加重Cd2+污染对冬小麦幼苗POD同工酶表达的抑制效应。     

棉花种子萌发期耐盐机理初探

以5个耐盐性不同的棉花品种（系）为供试材料，研究了萌发期盐胁迫对不同基因型棉花种子萌发相关指标、谷氨酸脱羧酶（glutamic acid decarboxylase, GAD）活性、γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid, GABA）含量和三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）含量等的影响。结果表明，盐胁迫显著抑制了不同棉花材料的相对发芽率、根长、种子活力指数和ATP含量，延长了种子的平均发芽时间，提高了GAD活性和GABA含量。不同基因型比较，萌发期盐胁迫下，新陆中82号和中棉9001的种子保持较高的GAD活性，从而通过GABA途径为种子萌发提供更多的ATP，耐盐性最好；塔河2号和中棉所49的种子耐盐性次之，中J0102的种子耐盐性最差。通径分析表明，种子活力指数和ATP含量均对根长有显著的正效应，其中ATP含量对根长的促进效应更强。盐胁迫下，通过有效调节GABA途径生成ATP可能是种子萌发期提高棉花耐盐性的重要机理之一。     

能源作物甜高粱和玉米对土壤重金属的富集比较

采用盆栽实验研究不同浓度重金属胁迫下(Cd、Pb、Cr)能源作物甜高粱和玉米不同器官Cd、Pb、Cr含量、富集系数以及冠部累积量。结果表明,Cd胁迫下,甜高粱不同器官Cd含量、富集系数以及冠部累积量(6.28~59.71μg)均高于玉米;Pb胁迫下,玉米不同器官Pb含量、富集系数以及冠部累积量(223.71~652.44μg)均高于甜高粱;随Cr浓度增加,甜高粱和玉米不同器官Cr含量、富集系数以及冠部累积量均呈上升趋势,在Cr胁迫下甜高粱和玉米的生物量较小,冠部Cr累积量小。相比之下,甜高粱适合修复Cd污染土壤,玉米适合修复Pb污染土壤,两种作物均不适合修复Cr污染土壤。     

NaCl胁迫对萝卜种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究NaC1胁迫对萝卜种子萌发及幼苗生长的影响,为萝卜在盐胁迫土地上高产栽培及抗盐育种方面提供理论依据。[方法]采用培养皿纸上发芽法,探讨了NaCl胁迫对萝卜种子萌发及幼苗生长的影响。[结果]随着NaCl浓度的增加,萝卜种子发芽率、萝卜幼苗的根长和苗长均呈下降趋势。但NaCl对萝卜种子的发芽率没有显著性影响。[结论]NaCl对萝卜幼苗生长的影响大于其对萝卜种子萌发的影响。     

硅对NaCl胁迫下野大豆种子萌发的影响

以野生大豆为材料,研究了外源硅(K2SiO3 )对NaCl胁迫下野大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数及胚生长的影响.结果表明:100 mmol·L-1 NaCl 胁迫浓度可以抑制野大豆种子的萌发,施加0.5和1.0 mmol·L-1 K2SiO3后,可以有效提高野大豆种子的萌发速度和萌发率,增加胚根和胚芽的长度.然而当K2SiO3浓度高于2.0 mmol·L-1时野大豆种子的萌发则受到抑制.外源施加适宜浓度的硅,可以增强野大豆种子在盐分胁迫下的萌发能力.     

混合盐碱胁迫对芸芥生长发育和生理性状的影响

为评价不同生长期芸芥对混合盐碱胁迫的耐受性及相应的生理机制,采用不同浓度的混合盐碱溶液分别进行种子萌发期、苗期及成株期胁迫试验。结果表明：（1）在种子萌发期,低浓度（20和30mmol·L-1）混合盐碱胁迫仅延迟了芸芥种子的萌发时间,对种子活力的影响较小;40 mmol·L-1盐碱胁迫下,发芽势和发芽率均显著低于对照值;≥50 mmol·L-1盐碱处理下,种子完全丧失活力。（2）苗期叶片相对含水量与盐碱浓度和胁迫时间均呈负相关,盐碱浓度≥40 mmol·L-1,相对含水量显著下降,而丙二醛含量显著升高;随盐碱浓度增加及胁迫时间延长,叶片可溶性糖和脯氨酸含量总体呈增加趋势,而可溶性蛋白含量却逐渐降低,说明芸芥幼苗对盐碱胁迫的适应在一定程度上主要取决于可溶性糖和脯氨酸等有机物质的积累;（3）成株期低浓度胁迫对株高和开花期影响不显著,≥40 mmol·L-1盐碱胁迫时,株高降低,开花期延迟,单株角果数少,部分种子很瘪或只能看到败育残基。60 mmol·L-1胁迫下植株能存活,但不能开花结实,70 mmol·L-1胁迫则严重抑制了营养生长和生殖生长,甚至死亡。混合盐碱胁迫对芸芥根长、鲜重、干重和含水量均有一定的抑制作用,对根重影响显著,低浓度胁迫促进根的伸长,盐碱浓度≥40 mmol·L-1时,根长逐渐变短,显著低于对照。总之,萌发期和成株期芸芥对NaCl +Na2SO4 + NaHCO3+Na2CO3混合盐碱胁迫的耐受性不同,苗期可溶性糖和脯氨酸作为主要的调节物质在芸芥适应较高浓度盐碱逆境中起到了重要作用。     

铜、镉胁迫对冬小麦籽粒淀粉含量和糊化特性影响的初步研究

为给小麦优质安全生产提供理论依据,以中筋型冬小麦品种豫麦70为供试材料．于2004～2005年度在盆栽试验条件下,设置Cu、Cd两种重金属元素各三个浓度水平,即Cu1（100mg／kg）、Cu2（200mg／kg）、Cu3（300mg／kg）和Cd1（10mg／kg）、Cd2（50mg／kg）、Cd3（100mg／kg）,共6个处理,以不施重金属元素处理为对照,研究了Cu、Cd胁迫对冬小麦籽粒淀粉含量及其糊化特性的影响。结果表明,籽粒淀粉含量随Cu、Cd浓度的增加而降低,与对照相比,Cu处理最大降幅为9．58个百分点,Cd处理最大降幅为11．45个百分点。Cu处理对籽粒淀粉糊化特性的影响随浓度的增大而增加,其中,对峰值粘度、低谷粘度、最后粘度和反弹值的影响较大,对稀懈值的影响较小;Cd处理对淀粉糊化特性的影响表现为随浓度的增大．各性状值先增加后降低的变化特点,且以Cd。处理的影响最大。Cu、Cd胁迫下,籽粒产量和籽粒蛋白质产量随Cu、Cd浓度的增加而急剧下降;籽粒蛋白质含量也随浓度的增高而降低,但处理间差异均未达显著水平。这些结果表明,在本试验条件下,过量施用重金属Cu、Cd对小麦植株产生了明显的胁迫危害,致使小麦籽粒淀粉含量下降,并造成严重减产。     

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性的

以镉耐性不同的两个水稻品种秀水110(耐镉型)和秀水11(镉敏感型)的种子为材料,采用室内培养方法,研究了水稻种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性对Cd胁迫的响应。结果表明,在水稻种子萌发过程中,胚根和胚芽对Cd要比种子本身敏感,而胚根较胚芽更敏感。 Cd胁迫能显著影响发芽指数、活力指数、根长、淀粉酶活性,其中对秀水11的影响更明显;在高于5 μmol/L Cd浓度下,秀水11植株内的Cd含量明显高于秀水110,造成后者根尖有丝分裂指数和淀粉酶活性明显降低,受到的毒害更严重。     

苎麻对镉胁迫的响应及其对其它重金属吸收能力的研究

通过田间微区模拟试验,以中苎1号、湘苎2号和湘苎3号为材料,研究苎麻对镉（Cd）胁迫的响应及其吸收铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）和镍（Ni）的能力。结果表明：供试3个品种均有较强的Cd耐受能力（耐受Cd的阈值为11．7mg·kg^-1）,其中湘苎3号耐受Cd的能力最强,在Cd添加量为0～100mg·kg^-1时,其有效株为15．7—29．0株/m^2、生物量为0．67～1．01kg·m^-2、原麻产量为55．4—76．8g·m^-2,显著高于其它2个品种;随着土壤Cd添加量的增大,3个品种地上部的Cd含量及其累积量均显著增加,最高可迭61．5mg·kg^-1与49．6mg·m^-2,表明苎麻对cd具有较强的富集能力,但并未达到Cd的超富集植物的水平;Cd胁迫条件下,3个品种对Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的吸收因元素种类的不同而异,中苎1号对Pb、Ni吸收呈现出随土壤Cd添加量增大而增加的趋势,湘苎3号对Zn、Ni吸收则呈现出随土壤Cd添加量增大而减少的趋势,但土壤Cd添加量对3个品种吸收Cu的影响并不明显。同时,苎麻还具有较好的经济效益且不进入食物链,是一种理想的修复与利用重金属污染土壤的备选植物,但镉胁迫对苎麻吸收Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的影响机制尚需进一步研究。