镉胁迫对巴西蘑菇镉亚细胞分布和非蛋白巯基的影响

本研究以不同浓度镉胁迫下的巴西蘑菇菌株J1（高Cd积累菌株）和J77（低Cd积累菌株）为实验材料，通过差速离心和酶联免疫法（ELISA），研究了菌丝生长、镉亚细胞分布、细胞内镉螯合相关的小分子非蛋白巯基化合物含量的变化以及小分子非蛋白巯基化合物代谢酶的活性，从细胞水平及酶学活性方面揭示了不同镉积累菌株对镉胁迫的响应机制。结果显示：随着外源添加镉浓度增加，2个菌株菌丝生长均受到抑制，出现大量气生菌丝，且J77气生菌丝多于J1； J1和J77菌丝中镉的分布规律均为细胞壁>细胞液>细胞器，表明细胞壁具有固持Cd²⁺的作用；菌株J77中谷胱甘肽硫转移酶（GST）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性均高于J1； J77和J1中植物螯合肽（PCs）和非蛋白巯基（NPT）含量变化趋势一致，表现出“低促高抑”；相关性分析显示，镉胁迫与GSH-Px活性呈正相关关系，NPT含量与PCs含量呈极显著正相关。巴西蘑菇菌丝体镉解毒机制包括细胞壁沉积和重金属分区，非蛋白巯基物质的合成，不同菌株对镉胁迫响应存在差异。     

华南地区11个春播大豆品种抗镉性的差异

【目的】土壤重金属污染越来越严重,迫切要求农作物品种具有抗污染和低积累的特性.本研究对华南地区主栽春播大豆品种的重金属抗性做评价,为生产上品种选择提供依据.【方法】采用盆栽试验比较研究了华南地区11个春大豆品种镉(Cd)抗性的差异.【结果和结论】以根、茎叶和籽粒的相对干质量为指标进行聚类,桂春8号、华春1号属于Cd耐性品种,泉豆7号、福豆234、华春2号和本地2号属于Cd敏感性品种.华南地区春大豆的Cd抗性存在显著差异,其中抗性品种可在重金属污染地区种植.     

镉胁迫对不同品种烟草生长发育和镉吸收规律的影响

【目的】探讨不同品种烟草对镉（Cd）胁迫的响应,深入了解Cd对烟草的毒害作用,为烟草Cd污染防控提供理论依据。【方法】以10个烟草品种为试材,在不同浓度外源镉胁迫条件下,采用盆栽法测定各烟草品种农艺性状、生理生化指标及镉含量。【结果】镉胁迫对部分烟草品种作用为低促高抑,其他品种表现为抑制作用,其中‘中烟100’和‘豫烟10号’对镉胁迫较敏感,在高、低镉胁迫下生物量降幅均较高,‘中烟100’分别为29.98%、29.94%,‘豫烟10号’分别为22.16%、28.39%;随着镉浓度的升高,烟草叶片叶绿素含量、净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr整体呈现降低趋势,SOD活性、POD活性、MDA含量、游离脯氨酸含量整体呈增加趋势。烟草各器官镉含量随着镉浓度的升高而增加,表现为叶>茎>根,整个生育期中,镉含量呈现先增加后降低的趋势,在旺长期达到最高值,其中‘中烟100’、‘豫烟10号’和‘豫烟13’叶片镉含量显著高于其他品种,在3 mg/kg镉浓度下‘豫烟10号’叶部镉含量最高、为60.27 mg/kg,‘云烟87’和‘K326’的镉含量较低、分别为38.88、39.23 m...     

硅对镉胁迫条件下两个水稻品种镉亚细胞分布、非蛋白巯基物质含量的影响

采用营养液培养方法,以两种籽粒镉含量不同的水稻品种宁粳4号和徽两优6号为试验材料,分别生长在含有硅(Na_2SiO_3)和50μmol·L~(-1)镉(CdCl_2)的介质中7 d,研究了硅对两种水稻吸收累积镉及其非蛋白巯基物质(NPT)含量的影响,比较了两种水稻地上部和根中镉的亚细胞分布特征。研究结果表明:在不同硅镉处理下,相同镉处理浓度下,加入硅后,两种水稻生物量较单独镉处理明显增加;两种水稻根中的镉含量明显高于地上部,籽粒镉含量低的水稻品种宁粳4号转移系数小于籽粒含量高的徽两优6号;外源硅(1.8 mmol·L~(-1))会显著降低水稻对镉的吸收和转运。镉胁迫条件下,硅对水稻植株体内的非蛋白巯基物质(NPT)的含量产生了影响,单独镉处理时两种水稻根部NPT含量较对照明显升高,硅镉复合处理时宁粳4号根NPT含量变化不明显但显著降低了地上部NPT含量,徽两优6号根中NPT含量增加,地上部NPT含量下降。两种水稻品种镉在根中的亚细胞分布表现为细胞可溶物质中含量高于细胞壁,细胞器上含量最少;镉在地上部的亚细胞分布表现为细胞壁中含量高于细胞可溶物质,细胞器上含量最少。     

镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基含量的影响

为研究镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基(Non-protein thiols, NPT)物质含量的动态变化影响规律,利用营养液沙培盆栽实验,设置镉浓度为50μmol·L~(-1),分别监测处理前(0 d)和处理后第1、3、5、7 d水稻的过氧化程度和非蛋白巯基物质含量。结果表明:随镉胁迫时间的延长,两品种水稻的过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)和硫代巴比妥酸反应产物(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)含量逐渐上升,且镉低积累型品种优I2009的H_2O_2和TBARS含量上升的幅度大于镉高积累型品种欣荣优2045,其中欣荣优2045地上部H_2O_2和TBARS含量上升的幅度分别为45%和74%,其根系上升的幅度分别为1.14倍和61%,而优I2009地上部H_2O_2和TBARS含量上升的幅度分别为78%和1.20倍,其根系上升的幅度分别为1.32倍和64%,说明镉低积累型品种优I2009遭受的氧化胁迫水平和膜脂过氧化程度大于镉高积累型品种欣荣优2045。欣荣优2045的还原型谷胱甘肽(Reduced glutathione,GSH)随镉胁迫时间的延长逐渐增加,而优I2009的GSH呈先升后降的趋势;两品种水稻的NPT、植物螯合肽(Phytochelatins,PCs)含量和谷胱甘肽硫转移酶(Glutathione S-transferase,GST)活性随镉胁迫时间的延长呈先升后降的趋势,且欣荣优2045合成的NPT含量和生成的GST活性更高。研究表明,镉高积累型水稻品种可以通过合成更多的含巯基的非蛋白化合物与镉络合来清除活性氧,进而增加对镉的耐性。     

镉胁迫对4种基因型大豆生长和体内元素分布的影响

【目的】分析不同基因型大豆的镉(Cd)敏感性差异,筛选耐Cd基因型应用于大豆育种。【方法】选用‘巴西10号’、‘本地2号’、‘桂夏豆2号’、‘华夏3号’4种基因型大豆,设置不同Cd浓度处理,测定主根长、生物量、总根长、根表面积、Cd浓度以及不同营养元素浓度等指标。【结果】在11 mg/kg Cd处理下,‘华夏3号’主根长与对照相比没有明显变化,其他基因型主根生长均受到明显抑制;在高于46 mg/kg Cd处理下,4种基因型大豆主根生长均受到严重抑制。Cd处理降低了大豆生物量,‘巴西10号’和‘本地2号’受到的Cd毒害较严重;‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’在10、20 mg/kg Cd处理下生物量显著高于‘巴西10号’和‘本地2号’。4种基因型大豆的根部Cd浓度远高于地上部,在10 mg/kg Cd处理下,‘本地2号’的地上部Cd浓度显著高于‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’,表明耐Cd的‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’有较少的Cd转移到地上部。Cd处理后4种基因型大豆的根系生长均受到明显抑制,相比于其他3种大豆基因型,‘华夏3号’的总根长和根表面积受到的抑制程度最小。在不同Cd浓度处理中4种基因型大豆各营养元素的浓度有显著差异。【结论】4种基因型大豆的耐Cd能力存在显著差异,‘巴西10号’和‘本地2号’是Cd敏感基因型,‘桂夏豆2号’和‘华夏3号’是耐Cd基因型。耐Cd能力的差异可能与Cd处理下大豆根系生长和体内元素分布有关。     

镉胁迫对东营野生大豆幼苗抗氧化系统及可溶性蛋白的影响

【目的】为综合评价东营野生大豆耐镉胁迫的能力。【方法】以东营野生大豆为材料,检测不同浓度镉(Cd)胁迫下野生大豆抗氧化酶活性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量的变化。【结果】丙二醛含量随Cd浓度增加而增加。当Cd浓度低于8 mg/L时,抗氧化酶(SOD和CAT)活性、可溶性蛋白含量均高于对照;当Cd浓度为16 mg/L时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量均显著低于对照。【结论】当Cd浓度小于等于8.0 mg/L时,野生大豆可通过自身调节减轻或缓解镉胁迫带来的不利影响。     

不同品种桑树幼苗对镉的耐受性

【目的】了解不同品种桑树幼苗对镉的耐受性,筛选耐镉性较强的桑树品种。 【方法】以9种桑树（Morus alba.L）实生幼苗为试验材料,分别进行浓度为0 mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg、150 mg/kg、300 mg/kg、500 mg/kg的Cd2+处理,研究不同品种桑树在镉胁迫下的生理响应,结合隶属函数法及标准差系数权重法对9个桑树幼苗的耐镉性进行综合评价。【结果】不同桑树品种对镉的耐受性有差异;在镉胁迫阈值为5 mg/kg的镉浓度下,不同品种桑树的各生理指标除MDA和脯氨酸外均受到抑制;根据耐镉性综合值,不同品种桑树的耐镉性为桑特优2号＞ 桂桑5号=桂桑6号＞粤桑11号 ＞粤桑51号＞蛋白桑＞桂桑＞优62号＞桂桑优12号。【结论】强耐镉型品种为桑特优2号;中等耐镉型品种为桂桑5号、桂桑6号、69851和粤桑11号;镉敏感型品种为粤桑51号、蛋白桑、桂桑优12号和桂桑优62号。     

不同桑树品种幼苗对镉的耐受性

【目的】了解不同桑树品种幼苗对镉的耐受性,筛选耐镉性较强的桑树品种。【方法】以9种桑树(Morus alba.L)实生幼苗为试验材料,分别进行浓度为0 mg/kg、5 mg/kg、50 mg/kg、150 mg/kg、300mg/kg、500mg/kg的Cd~(2+)处理,研究不同桑树品种在镉胁迫下的生理响应,结合隶属函数法及标准差系数权重法对9个桑树幼苗的耐镉性进行综合评价。【结果】不同桑树品种对镉的耐受性有差异;在镉胁迫阈值为5mg/kg的镉浓度下,不同桑树品种的各生理指标除MDA和脯氨酸外均受到抑制;根据耐镉性综合值,不同桑树品种的耐镉性为桑特优2号桂桑5号=桂桑6号69851粤桑11号粤桑51号蛋白桑桂桑优62号桂桑优12号。【结论】强耐镉型品种为桑特优2号,中等耐镉型品种为桂桑5号、桂桑6号、69851和粤桑11号;镉敏感型品种为粤桑51号、蛋白桑、桂桑优12号和桂桑优62号。     

镉胁迫对不同品种烟草生理及生长状况的影响

【目的】研究镉(Cd)胁迫下不同烟草品种的生理响应,为烟草Cd污染控制提供理论依据。【方法】以福建省3个主栽烟草品种翠碧1号、K326和云烟87为材料,研究不同水平Cd胁迫对烟草叶绿素含量、活性氧代谢、叶绿素荧光参数及烟草株高、生物量的影响。【结果】Cd对翠碧1号光合色素含量有促进作用,而对K326和云烟87光合色素含量有抑制作用;随Cd处理水平上升,SOD、POD活性在3个烟草品种中总体表现为先升后降,MDA含量均比对照增加,但无显著差异。烟草叶片光合反应中心的活性显著下降,Cd胁迫对K326光合活性的抑制作用最明显。低水平Cd处理促进翠碧1号和云烟87的生长,高水平Cd处理则抑制其生长;K326在不同水平Cd处理下均被抑制,在3个烟草品种中对Cd最敏感。【结论】K326和云烟87对镉胁迫较为敏感,翠碧1号对Cd胁迫的适应性较强,属较耐Cd型。     

不同玉米品种对镉的富集和转运特性

通过室外盆栽试验,研究了18个玉米品种在土壤外加全镉含量为5.0 mg·kg~(-1)条件下对镉的富集和转运差异,并探讨土壤镉形态与玉米吸收镉之间的关系。结果表明:供试玉米品种的生物量和产量以及根、茎、叶、籽粒积累和转运镉的能力存在显著差异,其中9个玉米品种籽粒镉含量未超过国家食品安全卫生标准(GB 2762—2012),3个玉米品种的茎镉含量和2个玉米品种的叶镉含量均未超过国家饲料卫生标准(GB 13078—2001);根、茎、叶、籽粒部位镉的富集系数范围分别为1.076~1.991、0.093~0.430、0.068~0.902和0.004~0.081。茎叶和籽粒镉的转运系数范围分别为0.19~0.83和0.03~0.44,表明土壤镉从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。玉米吸收镉与土壤中可交换态镉有一定的正相关关系,与残渣态镉有一定的负相关关系。经综合评价,新东单16、东单60、沈禾118和富友9可作为镉中轻度污染土壤上种植玉米的优先选择品种。     

不同茄子材料的镉积累特性研究

通过盆栽试验,将12份茄子(Solanum melongena L.)材料幼苗种植于镉污染的土壤中,研究了不同茄子材料在幼苗期和花期的生物量以及镉积累特性。结果表明,不同茄子材料间的生物量和镉含量均存在明显差异。当茄子处于苗期时,材料XN-Z1-2根系、茎秆、叶片及地上部生物量均较高,而材料"43-1"则相对较低;XN-Z1-2各器官镉含量较低,而"43-1"各器官镉含量均最高。当茄子处于花期时,材料"96-2"各器官的生物量整体上较高,而"43-1"各器官生物量均最低,各器官镉含量最高,而材料ZF-Z1-2各器官镉含量总体上较低。"43-1"是一种高镉积累的茄子材料;XN-Z1-2和ZF-Z1-2生物量较高,且镉积累量较低,是低镉积累的茄子材料,能够在镉污染的环境中正常生长。     

不同锌肥对土壤镉有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锌肥对污染土壤中小麦Cd吸收转运的影响,采用盆栽试验,研究了两种锌肥(常规锌肥、缓释锌肥)及其不同用量(13、26、66 mg·kg^-1)对根际土壤Cd、Zn有效性和小麦Cd、Zn吸收转运的影响。结果表明：施用两种锌肥均可显著增加土壤有效态Zn含量,但施用缓释锌肥在小麦孕穗期、灌浆期和成熟期对土壤有效态Zn的贡献显著高于常规锌肥,且不同生育期小麦根部和地上部Zn含量高于相应浓度常规锌肥处理。在拔节期,施用常规和缓释锌肥均能有效降低小麦根部Cd含量,Cd含量分别比对照(未施锌肥)降低了23%～33%和3%～48%,且中、高浓度锌肥同时显著降低了根部-地上部Cd转移系数。常规和缓释锌肥对灌浆期和成熟期小麦地上部Cd含量的降幅分别为21%～54%和13%～43%。虽然高浓度缓释锌肥在小麦拔节期、孕穗期和灌浆期显著增加了土壤有效态Cd含量,但却显著降低了小麦灌浆期和成熟期根部-地上部Cd转移系数。施用高浓度常规锌肥也能显著降低小麦成熟期根部-地上部Cd转移系数。所有处理中,仅施用高浓度常规和缓释锌肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为19%和29%。相关性分...     

不同烟草材料镉积累差异评价

为进一步研究烟草镉积累遗传特性和培育烟草镉低积累品种提供材料,以93份烟草材料为研究对象,采用水培试验,以耐性指数和镉含量为指标对不同烟草材料镉积累进行评价,获取镉低积累种质资源,并分析其镉积累特征。结果表明:(1)两个镉浓度处理下,供试烟草材料地上部均受到不同程度的抑制,且材料间表现出显著差异,并以耐性指数为聚类分析指标,将材料分为高耐性、中耐性和低耐性3类,中高耐性材料生物量及耐性指数显著高于低耐性材料。(2)两个镉浓度处理下,中高耐性烟草材料镉积累能力存在较大差异;以镉含量为聚类分析指标,将中高耐性材料分为低积累、中积累和高积累3类;在2 mg·L~(-1)镉处理下获得低积累材料12份,在10 mg·L~(-1)镉处理下获得10份。(3)低积累、中积累和高积累材料地上部生物量和镉积累量均随着镉处理浓度的增加而下降,而其镉含量则表现出相反的变化趋势;烟草镉低积累材料地上部生物量与中高积累材料相比差异不显著,但其镉含量和镉积累量显著低于中高积累材料。该研究中,通过镉积累差异评价获得镉低积累种质资源7份,分别为"云烟85"、"中烟90"、"翠碧一号"、"CF986"、"RG11"、"91-5~(8#)"和"9601~(16#)",这7份材料在两个镉处理下均表现出低积累特性,可为培育镉低积累烟草品种提供优良的遗传材料。     

镉胁迫下不同改良剂对水稻种子萌发和镉吸收积累的影响

采用种子萌发试验和溶液培养试验方法,比较4种不同改良剂对Cd胁迫下水稻种子萌发和Cd吸收积累的影响。结果表明:添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均可以促进Cd胁迫下水稻种子萌发和水稻幼苗的生长发育。在浓度为5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加1 mg·L~(-1)硼酸、10μmol·L~(-1)褪黑素、0.5 mg·L~(-1)钼酸钠和1 mmol·L~(-1)硅酸钠使水稻种子发芽率比CK处理分别提高11.1%、10.0%、11.1%和10.0%,发芽势分别提高17.8%、17.8%、17.8%和22.2%;添加这4种改良剂可以不同程度地降低水稻种子萌发和水培实验中水稻植株Cd含量。5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均显著降低种子萌发试验中水稻幼根和幼芽Cd含量,其中幼根Cd含量降低38.6%～51.3%,幼芽Cd含量降低36.9%～41.1%。水培实验中,当Cd浓度为1μmol·L~(-1)时,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠使水稻根系Cd含量比对照处理分别降低32.6%、38.3%、47.0%和72.5%(8 d)。硅酸钠降低水稻Cd含量的效果最明显,其次是钼酸钠和褪黑素,硼酸的效果稍差。     

土壤镉污染和叶面施锌对小麦不同部位镉锌含量的影响

为了探究土壤镉污染和叶面施锌对小麦地上部各器官镉锌含量的影响,以宁麦21、扬辐麦4号和镇麦12号为试材,设置对照、土壤镉处理(5 mg·kg^-1)、叶面施锌(0.2%ZnSO₄)和土壤镉处理+叶面施锌4个处理,研究镉锌互作对小麦生长和产量及植株各器官镉锌含量、积累与转运的影响。结果表明：土壤镉污染、抽穗始期两次叶面施锌对不同品种小麦生长和产量性状(SPAD值除外)均无显著影响。镉污染使供试小麦籽粒、茎秆、叶片、穗轴和颖壳的镉含量(17～65倍)和累积量(17～64倍)均大幅增加。叶面施锌显著增加了不同品种小麦各器官锌含量(>61%)和累积量(>58%)。叶面施锌对小麦地上部总镉累积量无影响,但改变了镉在不同器官间的分布情况,喷锌使镉污染小麦籽粒镉含量显著降低10%,但使茎秆、叶片和穗轴镉含量显著增加12%～55%。喷锌处理使镉污染植株麦草向籽粒镉转运系数显著下降(15%～31%),但镉污染对锌的转运系数无明显影响。统计分析表明,镉处理、锌处理及其互作对小麦镉、锌含量的影响多存在不同程度的品种和部位依赖。综上所述表明,5 mg·kg...     

不同小麦品种对大田中低量镉富集及转运研究

为解决Cd污染带来的粮食安全问题及为小麦品种推广应用提供品种特征数据资料,采用田间调查的方法,于黄淮海平原9个小麦种植区采集了59个小麦品种,共计91组土壤-植物点对点样品,基于小麦不同部位Cd含量、茎叶Cd转移系数(TF)及籽粒Cd富集系数(BCF)值等指标对不同小麦品种Cd富集能力进行比较研究;采用聚类分析,以不同基因型小麦的BCF为筛选条件,对59个小麦品种进行了分类。结果表明:除济源外(2.292 mg·kg~(-1)),研究区表层土壤Cd污染状况整体尚好(0.107~0.212 mg·kg~(-1));济源小麦品种籽粒Cd含量范围为0.119~0.150 mg·kg~(-1),其他样点为0.005~0.030 mg·kg~(-1);TF变化区间为0.093~0.500,最大与最小值间相差约4.4倍;BCF变化区间为0.047~0.165,最大与最小值间相差约2.5倍。经聚类分析把不同品种小麦Cd的BCF值分为五类,并筛选出冀麦518、衡0628、衡09观29三个低Cd富集小麦品种。通过BCF推算,在保障籽粒Cd含量不超过食品安全限量标准的前提下,59个小麦品种基本上都可以在国家规定的二类Cd污染土壤上种植,其中,有27个小麦品种还可以在三级Cd污染土壤上种植。     

不同油菜品种对土壤镉的吸收试验初探

通过对川油Ⅱ-10、花油5号、油研7号、史力丰、川中油18号等油菜品种对土壤镉的吸收进行盆栽试验,结果表明,不同品种油菜对土壤镉均有一定的吸收累积作用,川油Ⅱ-10的平均单株吸收镉量最高,达52.31μg;油菜吸收累积镉的主要部位是根系和茎,其中根系所吸收累积的镉所占比例最高,为整个油菜植株所吸收累积的镉总量的50%-70%,茎次之,所占比例为30%-40%;叶所吸收累积的镉所占比例很少,约为1%-2%。     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异研究

【目的】通过盆栽试验研究11个玉米Zea mays品种的Cd富集和转运能力,并进行筛选,旨在为探究和发掘Cd高累积玉米品种提供一定的理论参考。【方法】以11个玉米品种为研究对象,在全Cd质量分数为2.5 mg·kg~(-1)的土壤中培养50 d,测定玉米干质量、Cd含量,采用方差分析和主成分分析法研究不同品种玉米在Cd污染土壤中的干质量、Cd富集和转运能力的差异。【结果】11个品种玉米的根、茎叶的干质量、Cd质量分数、富集系数和转运系数间均差异显著(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号玉米茎叶Cd质量分数分别为26.66和20.25 mg·kg~(-1)、富集系数分别为10.66和8.10、转运系数分别为1.46和2.16,均显著高于其他品种(P0.05);主成分分析结果显示,华彩糯3号和广红糯8号玉米对Cd的富集和转运能力强于其他品种(P0.01)。【结论】华彩糯3号和广红糯8号玉米对Cd的富集和转运能力较强,属于Cd高累积玉米品种,在Cd污染土壤修复中具有较大的应用潜力。     

不同温度下镉对倒刺的急性毒性试验

在不同水温条件下,采用静水式鱼类毒性试验法,研究镉对倒刺鲃的急性毒性效应。结果表明,在12（±1）℃条件下,镉对倒刺鲃的24、48、72、96 h半数致死浓度分别为14.38、7.18、4.11、3.16 mg/L;在25（±1）℃条件下,镉对倒刺鲃的24、48、72、96 h半数致死浓度分别为10.68、5.77、3.66、2.16 mg/L;两种温度下镉对倒刺鲃的质量安全浓度分别为0.0316、0.0216 mg/L。依据相关分级标准,镉对倒刺鲃属于中毒物质。