氮肥对双季稻根表铁膜形成及双季稻镉积累的影响

为探究淹水条件下氮肥比例对水稻根表铁膜形成量及对镉吸收转运的影响,开展大田试验,选取早稻株两优819（低镉品种）、陆两优996（高镉品种）和晚稻湘晚籼12号（低镉品种）、玉针香（高镉品种）为试验材料,以水稻全生育期施氮量为180 kg·hm^-2,设3个氮肥比例,基肥：蘖肥：穗肥：粒肥分别为4：4：2：0（T1）、8：0：2：0（T2）、6：0：2：2（T3）及不施氮处理（CK）。水稻分蘖期和乳熟期,整株采集水稻,测定植株各部位镉含量和根膜铁、镉含量;成熟期测定根、茎叶、糙米镉含量。结果表明,不同稻季低镉品种根膜铁含量为分蘖期>乳熟期,高镉品种根膜铁含量及镉吸附量为乳熟期>分蘖期。株两优819、陆两优996和玉针香乳熟期根膜镉含量以T1、T2处理时较CK有所降低,T3处理时最高,湘晚籼12号以不施氮情况下最高,T2处理下最低。高镉品种陆两优996不同时期根膜铁含量与根膜镉含量显著正相关（P<0.05）,高镉品种玉针香分蘖期根膜铁含量与根膜镉含量显著正相关（P<0.05）,乳熟期根膜铁含量与叶、穗镉含量显著负相关（P<0.05）。水稻根和茎、叶镉含量随生育期的延长而增加,施氮可降低早稻成熟期各部位镉含量,提高晚稻根和茎、叶镉含量。不同稻季糙米镉含量在氮处理下显著降低,施氮量一致情况下,改变氮肥比例对低镉品种株两优819和湘晚籼12号糙米镉含量无明显影响,高镉品种陆两优996和玉针香糙米镉含量以T3处理降低最明显,较CK分别降低52.72%和74.13%。由此可知,淹水条件下,可依据水稻品种,结合水稻镉积累关键生育期,制定合理的氮肥比例以降低糙米镉含量。     

硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响

为探明硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响, 进行水培试验。以高镉积累水稻品种T优705和低镉积累品种湘早籼24为材料, 研究硫对水稻幼苗吸收累积镉的影响及其植株体内亚细胞分布的变化。结果表明, 当施硫水平为2.8 mg·L^-1时, 2个品种根系和地上部分的镉含量均显著降低;当施硫浓度为0.3 mg·L^-1时, 只有湘早籼24根系中的Cd含量显著降低(P<0.05)。施硫可显著降低水稻根系中的镉向地上部分转移, 增加水稻地上部细胞壁中的Cd分配比例, 降低胞液中的Cd分配比例。与根系相比, 地上部的Cd积累量更容易受到施硫水平的影响。因此, 针对不同品种, 在水稻苗期合理施硫可有效地缓解Cd毒害。     

不同磷效率小麦幼苗对铅胁迫的响应机制

为明确不同磷效率小麦品种对铅（Pb）胁迫的响应机制,以前期筛选的磷转运效率不同的小麦品种为材料,通过营养液培养法,综合分析了不同磷效率小麦品种在不同Pb处理（0、0.05、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00 mmol·L^-1）下,根系形态、光合色素含量、Pb与磷的吸收和转运,以及抗氧化系统的相互关系。结果表明：<0.10 mmol·L^-1 Pb处理显著增加了小麦幼苗的生物量、根长、表面积、根尖数、光合色素以及可溶性蛋白含量（P<0.05）;≥0.50 mmol·L^-1 Pb处理显著降低了根长、表面积、根尖数、光合色素和可溶性蛋白含量,增加了根系直径、抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性、MDA含量。小麦地上部和根系的Pb含量均随着Pb浓度的升高而增加,其中,磷低效品种的根系Pb含量是磷高效品种的2.04倍,磷高效品种地上部Pb含量却是磷低效品种的2.48倍。相关性分析表明,根系和地上部Pb含量与根长、表面积、根尖数、根系可溶性蛋白和细胞膜透性均呈极显著负相关（P<0.01）,与根系直径和根系抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均呈极显著正相关,说明Pb胁迫下不同磷效率小麦通过降低根长、表面积、根尖数等减少了对Pb的吸收和转运,同时通过增加根系直径及抗氧化物酶活性来抵御外界Pb的胁迫。另外,磷低效品种根系对Pb吸收量大,但转运量小;而磷高效品种对Pb吸收量少,但转运量大。与磷低效品种相比,磷高效品种的根系直径更大,磷转运效率更高,对Pb胁迫表现出更强的耐性。     

叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸对晚稻籽粒中铅含量的影响

通过研究叶面喷施S-烯丙基-L-半胱氨酸（SAC）对晚稻籽粒及根、茎营养器官中Pb含量的影响,评估SAC作为Pb叶面阻控剂的可行性。田间试验在广西水稻主产区Pb污染农田开展,选用当地主栽品种“百香139”作为试验材料,分别在晚稻孕穗期和开花期各喷施一次0.05~0.4 mmol·L^-1的SAC。结果表明：当SAC喷施浓度达到0.1 mmol·L^-1时,即可使晚稻籽粒中Pb含量显著降低34.04%,但是随着SAC喷施浓度增加,籽粒中Pb含量并未出现持续降低趋势。对籽粒中6种人体必需营养元素含量的分析结果显示,喷施SAC对K、Mg、Ca、Fe、Zn 5种矿质营养元素含量无显著影响,但是显著降低了Mn元素含量,最高降低幅度达21.93%。当SAC喷施浓度达到0.1 mmol·L^-1后,地上部所有营养器官中Pb含量与对照（不添加SAC处理）相比均出现显著降低,随着SAC喷施浓度升高,地上部各营养器官中Pb含量出现逐渐升高趋势,但是喷施SAC对水稻根系中Pb含量无显著影响。喷施0.1 mmol·L^-1SAC显著降低了Pb由根向第三节间的转移系数（TF_{第三节间/根}）和由第三节间向第二节的转移系数（TF_{第二节/第三节间}）,最高降低幅度分别为29.77%和24.25%,但是显著增加了Pb由第一节间向穗轴的转移系数（TF_{穗轴/第一节间}）、穗轴向籽粒的转移系数（TF_{籽粒/穗轴}）和旗叶向籽粒的转移系数（TF_{籽粒/旗叶}）,最高增加幅度分别为22.40%、25.35%、16.35%。研究推测,喷施低浓度SAC降低水稻籽粒中Pb含量可能与显著降低根系向水稻地上部营养器官转运Pb有关。     

钒胁迫对紫花苜蓿生长及钒积累与转移的影响

为探讨钒（V）胁迫下紫花苜蓿的生长响应及钒积累与转移特征,采用室内水培试验,设置不同浓度（0、0.1、0.5、2.0、4.0、10.0 mg·L^-1 V）含钒营养液,研究了各浓度钒胁迫下紫花苜蓿株高、根长、叶绿体色素、光合气体参数、叶片膜脂过氧化程度及细胞膜透性、生物量、各组织钒浓度、钒转移系数（TF）和冠层、根系、整株钒提取量及冠层、根系钒提取量占总提取量百分比,以期为通过紫花苜蓿修复钒环境污染提供理论依据。结果表明,低浓度钒（0.1 mg·L^-1 V）处理时根长、叶绿体色素（叶绿素a、b及类胡萝卜素）含量、叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）及生物量均有增加但不明显（P>0.05）。相反,高浓度钒（≥4.0 mg·L^-1 V）显著降低了株高、根长、叶绿体色素、Tr、Gs、Pn及生物量,同时叶片膜脂过氧化程度及膜透性显著增大（P<0.05）。与对照相比,根长在≥0.5 mg·L^-1 V时显著减小;2.0 mg·L^-1 V时冠层及总干物质量显著降低（P<0.05）,但0.5 mg·L^-1 V和2.0 mg·L^-1 V时株高、叶绿体色素、光合气体参数、叶片膜脂过氧化程度及膜透性均无明显变化（P>0.05）。对照组各器官钒浓度为叶>根>茎,而钒处理组为根>茎>叶,根系是紫花苜蓿贮存钒的主要部位。TF随钒浓度的增加先降低后略有升高。每盆植株冠层钒提取量在4.0 mg·L^-1 V时最大,为0.546 4 mg。尽管在≥4.0 mg·L^-1 V时植株生长显著受抑制,但根系、冠层及整株钒提取量较≤2.0 mg·L^-1 V处理显著增大。研究表明,紫花苜蓿具有相对较强的抗钒胁迫能力,具有一定的修复钒环境污染的潜能。     

纳米铜对小油菜（Brassica chinensis L.）种子发芽和幼苗生理生化特性的影响

通过纸床培养,探究了不同剂量（1、2、4、6、8、10 mg·L^-1）纳米铜（Copper nanoparticles,Cu NPs）对小油菜（Brassica chinensis L.）种子发芽、幼苗Cu含量、根细胞微观特征以及幼苗生理生化特性的影响。结果表明,不同浓度Cu NPs处理对种子发芽率无显著影响（P>0.05）,小油菜根和茎伸长量均随Cu NPs浓度增加先升高后降低,当Cu NPs添加量为2~10 mg·L^-1时小油菜根伸长抑制率为10.7%~59.9%,而当Cu NPs≥4 mg·L^-1时小油菜茎长显著低于对照组（P<0.05）,降低了4.8%~15.8%。幼苗体内Cu含量随着Cu NPs浓度的增加而升高。通过透射电子显微镜可以看出,添加10 mg·L^-1 Cu NPs使根细胞出现比较普遍的质壁分离现象。与对照组比较,Cu NPs处理后小油菜幼苗体内超氧化物歧化酶活性降低了4.5%~64.0%（1 mg·L^-1除外）,过氧化物酶降低幅度达到4.4%~59.3%,而不同浓度Cu NPs处理对小油菜幼苗体内过氧化氢酶活性影响不显著（P>0.05）,因此,小油菜生理生化特性对不同剂量Cu NPs响应不同。     

锶对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应

为探讨Sr²⁺污染对蚕豆根尖细胞的生态毒性效应和对植物生长影响的毒理机制,以蚕豆为试材,通过急性毒性实验、微核实验和彗星实验,以ρ(Sr²⁺)0.01 mmol·L^-1处理为CK,分析了Sr²⁺处理浓度[ρ(Sr²⁺)]为0.05~10 mmol·L^-1对蚕豆根(芽)生长、干重、根尖细胞染色体结构及根尖细胞DNA断裂损伤的影响。结果显示,Sr²⁺对蚕豆的根尖细胞的生态毒性效应具有双重性。当ρ(Sr²⁺)<0.05 mmol·L^-1时可促进蚕豆根、芽生长;ρ(Sr²⁺)>0.25 mmol·L^-1时,蚕豆发芽率下降了17.93%~36.32%,根茎、生物量及总生物量分别降低了42.15%、48.69% 和46.75%。同时,Sr²⁺抑制了蚕豆根尖细胞有丝分裂,促进DNA链发生断裂,导致有丝分裂指数(MI)降低,出现染色体断片和微核,其微核率(MCN)是CK的200%~400%;彗星尾长(TL)、尾部DNA含量(TD)和彗星尾矩(TM)也显著高于CK(P<0.05),表明DNA出现了明显的断裂损伤。     

芸苔素内酯·吲哚乙酸·赤霉酸在不同氮浓度下对小白菜产量和品质的影响

芸苔素内酯·吲哚乙酸·赤霉酸（BHG）对多种农作物增产提质效果显著,但BHG增产提质效果与所处氮水平的关系及相应作用机理尚不清晰。为探讨小白菜产量、品质和有机酸与不同外源氮水平条件下BHG的响应关系及作用机理,采用人工气候室水培法,以小白菜（Brassica chinensis L.,速生绿秀）为试验材料,设1、3、10 mmol·L^-1 3个氮浓度,比较5 μg·L^-1 BHG和清水处理对小白菜生长指标、产量、品质及有机酸、氮磷钾养分、激素含量的影响。3 mmol·L^-1氮水平下,添加BHG显著提高小白菜产量14.87%、可溶性蛋白0.05个百分点、根质量22.95%、根有机酸含量23.89%、钾含量2.64个百分点,ZT/ABA （玉米素/脱落酸）、IAA/ABA （吲哚乙酸/脱落酸）值分别升高97.66%、58.88%。1 mmol·L^-1氮水平下,添加BHG使小白菜可溶性蛋白降低0.04个百分点,糖酸比升高637.86%,ZT/ABA值降低15.19%,IAA/ABA值降低58.36%,根长、根鲜质量降低12.50%、15.16%,但对小白菜产量无显著影响。10mmol·L^-1氮水平下,BHG显著提高小白菜可溶性糖0.09个百分点、有机酸含量12.97%、根长20.84%、根部有机酸36.18%、营养液有机酸16.21%、吲哚乙酸含量17.74%、玉米素含量11.62%、水杨酸含量23.57%,使ZT/ABA、IAA/ABA值分别升高38.50%和46.08%,可溶性蛋白显著降低0.07个百分点,但对小白菜产量无显著影响。研究表明,BHG对小白菜产量、品质的影响与其所处氮水平密切相关,BHG在3 mmol·L^-1氮水平显著增产提质,主要机理为调控小白菜内源激素含量,提高ZT/ABA、IAA/ABA值及根质量和有机酸含量,进而提高小白菜营养元素的积累和利用。     

施用生物炭和硅肥对增温水稻叶片光合及荧光特性的影响

夜间增温幅度大于白天是气候变暖的主要特征之一。夜间增温、施硅或施生物炭单因子对水稻生产的影响已有报道,但三者耦合如何影响水稻植株光合及荧光特性,尚不清楚。通过田间模拟试验,研究了夜间增温下施硅和生物炭对水稻不同生育期叶片光合作用和灌浆期荧光特性的影响。采用3因素3水平正交试验设计,用铝箔反光膜夜间（19：00—6：00）覆盖水稻冠层模拟夜间增温,设常温对照（W0）、5 mm铝箔膜覆盖（W1）和11 mm铝箔膜覆盖（W2）3水平;生物炭施用量设不施生物炭（B0）、施7.5 t·hm^-2（B1）和施17.5 t·hm^-2（B2）3水平;硅肥设不施硅（Si0）、钢渣粉（Si1,200 kg·hm^-2）和矿粉（Si2,200 kg·hm^-2）3水平。结果表明,5 mm和11 mm铝箔膜可使5 cm土层夜间均温分别提高0.72℃和0.28℃,10 cm土层提高0.43℃和0.05℃。夜间增温降低水稻叶片平均净光合速率（Pn）、气孔限制值（Ls）和水分利用效率（WUE）,提高平均蒸腾速率（Tr）、胞间CO₂浓度（Ci）和气孔导度（Gs）;增加灌浆期的荧光耗散,抑制PSⅡ原初光能转化效率和光合性能,其中对Ls、Gs、Ci和光合性能的影响达显著水平（P<0.05）。施用生物炭（7.5 t·hm^-2）和硅肥可提高Pn,缓解夜间增温对水稻光合作用和荧光特性的抑制作用。在增温和不施硅条件下,施用生物炭（7.5 t·hm^-2）可促进光合作用,实现增产。     

硅和硒肥叶面调控对水稻镉铅吸收积累的影响

为深入探讨硅和硒肥叶面调控对镉铅污染农田水稻安全性的影响,通过田间试验,设置硅和硒肥叶面调控处理,单次用量均为1.5 L·hm^-2,加水稀释400倍后,在水稻生长的分蘖期、抽穗期和灌浆期进行硅和硒肥叶面调控,研究其对镉铅污染农田水稻产量、糙米镉铅含量、镉铅吸收转运及糙米氮磷钾含量的影响。结果表明,抽穗期和灌浆期均喷施硅肥较对照显著增产4.49%,叶面喷施硒肥处理较对照显著增产3.21%~5.08%（P<0.05）。抽穗期和灌浆期均喷施硅（33.64%）或硒（34.67%）降低镉铅的效果显著高于抽穗期或灌浆期单次喷施（P<0.05）,分蘖期、抽穗期和灌浆期3个生育时期喷施硅或硒肥与2个生育时期喷施相比则差异不显著（P>0.05）。喷施硅肥或硒肥2次及以上均能够使糙米镉含量降至国家标准（GB 2762—2022）限值以下（<0.2 mg·kg^-1）,喷施1次能够使糙米铅含量降至标准限值以下（<0.2 mg·kg^-1）。稻谷糙米中镉铅含量随喷施次数的增加而降低。硅和硒肥叶面调控能够降低水稻植株对镉铅的富集能力,镉铅富集系数降幅分别为10.86%~27.00%和4.35%~69.57%。硅和硒肥叶面调控可降低水稻植株中镉铅向糙米转运的能力,进而降低糙米镉铅含量。硅和硒肥叶面调控处理糙米中硅和硒含量分别为2.227~2.550 mg·kg^-1和0.145~0.176 mg·kg^-1,均较对照显著提升（P<0.05）,在水稻不同生育时期喷施叶面硅或硒肥2次及以上对糙米氮磷钾含量提升效果更为显著（P<0.05）。综合分析,在水稻抽穗期和灌浆期叶面喷施硅或硒肥共2次均能够将糙米中镉铅含量降至国家标准限值以下,同时能够提高糙米中氮磷钾的含量,且具有可操作性和较高的经济效益。     

磷素对水稻根表红棕色铁膜的影响及营养效应

【目的】磷饥饿能明显诱导水稻根表红棕色铁膜的形成。然而,磷素是如何诱导水稻根表红棕色铁膜形成并不清楚。【方法】论文在水培条件下,对24个不同来源的传统水稻品种培养21 d后,分别进行缺磷和0.1 mmol•L-1 Fe2+处理,测定其根长、根表面积、根系干重、地上部干重及根表铁含量,从而筛选出根表铁膜含量较高的水稻品种“天优998”,并以此为材料,设置不同养分元素缺乏试验（缺氮、缺磷、缺钾及其交互等8个处理）、分根试验（两边根系同时进行正常磷处理;一边根系缺磷处理,另一边根系正常供磷处理;两边根系同时进行缺磷处理）和不同磷铁比试验（磷浓度为0.0125-0.4 mmol•L-1;铁浓度为0.1-3.2 mmol•L-1,按磷铁比为1﹕1;1﹕3;1﹕5;1﹕8处理设计了4个小试验）,测定了水稻根表铁膜浓度、根表无机磷浓度、根内无机磷浓度、根系和地上部磷、铁含量,探讨了磷素对根表红棕色铁膜形成及其营养效应。【结果】不同水稻品种根表铁膜浓度存在明显差异,24个水稻品种幼苗根表铁膜浓度范围为3.67-9.78 mg•g-1,水稻根表铁膜含量与根长、根表面积、根系干重、地上部干重呈显著的正相关。不同养分元素缺乏试验表明,水稻根表铁膜由红棕色铁膜和非红棕色铁膜组成,仅缺磷处理都能诱导水稻根表红棕色铁膜的形成,而缺氮和缺钾处理却不能。分根试验处理表明,缺磷处理根系侧并不能诱导正常供磷处理侧根系根表形成红棕色铁膜,根表红棕色铁膜形成主要受根表外源无机磷的影响,与根内无机磷无关。不同磷铁比试验表明,根表红棕色铁膜形成与根表磷铁比有关,根表DCB-Fe浓度与根系溶液中铁浓度有关;只有当磷铁比≤1﹕3时,根表才会形成明显的红棕色铁膜,随着磷铁比的降低,根表红棕色铁膜颜色加深;随着根系溶液中铁浓度的增加,根表DCB-Fe浓度逐渐增加,最大值为36.50 mg•g-1。最后进一步对磷铁比处理形成的根表红棕色铁膜水稻根系和地上部磷、铁吸收量进行测定,研究结果发现,根表红棕色铁膜的加深有利于水稻根系和地上部磷、铁的吸收。【结论】内源磷信号并不能诱导根表红棕色铁膜的形成,仅外源磷缺乏才能诱导根表红棕色铁膜的形成,根表红棕色铁膜的形成与根系周围环境中磷铁比有关,而根表DCB-Fe的形成仅与溶液中铁浓度有关。形成的根表红棕色铁膜在根系周围充当营养库的功能,有利于植物对磷、铁的吸收利用。     

硫酸亚铁诱导根表铁膜形成对水稻吸收和转运铜锌的影响

通过水培条件下添加硫酸亚铁诱导水稻根表铁膜的形成,利用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液对根表铁膜进行提取后测定,采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段对硫酸亚铁诱导产生的根表铁膜进行表征,并分析根表铁膜对水稻吸收铜锌的影响。结果表明,添加硫酸亚铁可以诱导根表铁膜在水稻根系表面产生,未处理的水稻根表Fe含量为731 mg·kg~(-1),80 mg·kg~(-1) Fe~(2+)处理下水稻根表Fe含量为53 562 mg·kg~(-1);SEM-EDS和XRD分析发现大量颗粒状含铁化合物附着于水稻根表。与未经硫酸亚铁处理相比,有根表铁膜水稻的铁膜中,其Cu含量最高增加73.16%,Zn含量最高增加112.10%;水稻根系Cu含量最高降低31.15%,Zn含量最高降低13.02%;水稻茎叶Cu含量最高降低19.50%,Zn含量最高降低25.56%。土壤添加硫酸亚铁可以显著降低水稻对Cu和Zn的吸收与积累。     

不同铵硝配比条件下BPDS-Fe(Ⅱ)对玉米幼苗耐低铁胁迫差异的影响

【目的】作物生产中缺铁问题十分普遍,筛选耐低铁品种具有重要意义。文中采用BPDS(4,7-diphenyll,10-phenanthroline disulfonic acid)专性螯合Fe(Ⅱ),探究BPDS-Fe(Ⅱ)对2种玉米自交系表型特征与生理特性的影响,旨在解析2个自交系耐低铁胁迫差异及其可能机制,为筛选耐低铁品种提供理论依据。【方法】选用2个玉米自交系Wu312与Ye478,以铵硝比1﹕1与1﹕7为供氮条件,分别设置14与10个不同的BPDS-Fe(Ⅱ)浓度,观察植株表型特征,测定叶片SPAD值、地上部与根系干物重、根冠比,测定地上部铁、锰、铜、锌浓度以及新叶活性铁浓度。利用SPAD-502 plus叶绿素仪测定新叶SPAD值;将烘干样品剪碎后,用HNO3-H2O2溶液消煮,经密闭微波消煮后,用ICP-AES测定消煮液中的微量元素;取新叶尖端剪碎,称2.00 g鲜样,按照1﹕10比例加入1 mol·L~(-1)盐酸,震荡5 h后过滤,用ICP-AES进行测定。【结果】在铵硝比1﹕1的供氮条件下,根系产生根系分泌物,根际pH在24 h内从6.0显著下降至约4.0;与对照处理(不供铁)相比,当BPDS-Fe(Ⅱ)浓度为40μmol·L~(-1)时,Wu312的地上部干物重显著下降了31%,Ye478则显著下降了64%;Wu312根系干物重无显著变化,但Ye478显著下降了63%;二者的根冠比均已超出正常范围(正常值:0.20—0.28),地上部与根系生长受到抑制。调整铵硝比为1﹕7后,当BPDS-Fe(Ⅱ)浓度为40μmol·L~(-1)时,Wu312地上部干物重是对照幼苗的8倍,Ye478则接近10倍,植株生长恢复正常;Ye478的叶片SPAD值、地上部与根系干物重、新叶活性铁浓度均显著高于Wu312,表现出生长与保绿性方面的显著优势;当BPDS-Fe(Ⅱ)浓度为0.1μmol·L~(-1)时,Wu312被竞争致死,无法发育出第五片叶,Ye478仍能维持生长,发育至第五片叶,叶片返绿明显;地上部铁浓度在不同自交系间无显著差异;植株地上部铁含量与锰、铜、锌浓度呈显著负相关。【结论】降低NH_4~+-N的供应比例有利于改善根际pH,减少根系分泌物;Ye478为耐低铁品系,Wu312为铁敏感品系;Ye478与Wu312在0.1μmol·L~(-1)浓度条件下表型出现最显著差异;地上部与根系生物量、叶片SPAD值是表征玉米幼苗耐低铁胁迫差异的最佳指标,根冠比以及新叶活性铁浓度是良好指标;玉米幼苗耐低铁胁迫的可能机制包括根系分泌质子,地上部将光合作用产物优先分配给根系,以及铁在植物体内的转运与再分配。     

邻苯二甲酸二丁酯对3种蔬菜作物种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度的邻苯二甲酸二丁酯对茄子、黄瓜、辣椒3种蔬菜作物种子进行处理,研究其对3种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,在0.05～1 mmol·L-1时随着浓度的升高,邻苯二甲酸二丁酯对茄子和黄瓜种子萌发及幼苗生长的促进作用逐渐增强.当浓度为1 mmol·L-1时,萌发效果最好;当浓度升高到4 mmol·L-1时,邻苯二甲酸二丁酯对两种蔬菜种子萌发和幼苗生长呈抑制作用.邻苯二甲酸二丁酯对辣椒种子的发芽率、发芽势、发芽速度、活力指数、根长以及苗高呈促进作用,且随浓度的增加而下降,最佳作用浓度为0.05 mmol·L-1.     

水稻叶面调理剂的降Cd效果及其对营养元素转运的影响

为了探讨叶面调理剂的降Cd机理,通过水稻开花期叶面喷施苹果酸(MA)和微量元素Mn及Zn,对它们的降Cd效果及对主要营养元素含量的影响进行了比较研究。结果表明:喷施10 mmol·L~(-1)MnCl_2、10 mmol·L~(-1)ZnCl_2、5 mmol·L~(-1)苹果酸均能显著降低Cd在稻米、穗轴、穗颈、旗叶中的积累,稻米中的Cd含量从0.63 mg·kg~(-1)分别下降到0.47、0.28、0.26 mg·kg~(-1),降镉幅度分别为23.84%、55.44%、58.86%。喷施苹果酸显著提高了Mg、Fe从旗叶向穗颈以及K、Mn、Zn从穗轴向籽粒的转移效率,却显著抑制了Cd从旗叶向穗颈的转移,使穗颈和穗轴中的Cd浓度分别下降59.84%和75.77%。喷施Zn显著提高了籽粒中的Ca、Fe含量。喷施Mn显著促进了K从穗轴向籽粒的转移。由此可见,喷施苹果酸和Mn、Zn能有效促进K、Mn、Zn等必需元素向籽粒的转运,致使稻米中的Cd含量显著下降。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

叶面喷施不同浓度锌对水稻锌镉积累的影响

采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P0.05)。叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4水稻各器官Cd含量降低、而Zn含量提高。糙米Cd含量降低9.0%~47.8%,Zn含量提高31.7%~55.6%。喷锌后根到第一节Cd转运系数(TF第一节/根)、旗叶向第一节Cd转运系数(TF第一节/旗叶)和穗轴到糙米Cd转运系数(TF糙米/穗轴)分别降低5.8%~43.7%、1.0%~30.3%和4.7%~26.7%。糙米Cd含量与TF第一节/根、TF糙米/穗轴和根Cd含量呈极显著正相关关系(P0.01)。研究结果表明,叶面喷锌降低糙米Cd含量主要是由于抑制根Cd吸收和降低根和旗叶向第一节及穗轴向糙米的转运引起的。喷施3~5 g·L-1Zn SO4显著降低糙米Cd含量,是叶面调控稻米Cd含量的适宜用量。     

微量元素对宁夏粳稻愈伤组织绿苗分化的影响

通过调整MS培养基中碘、硼、锰、锌、钼、铜、钴以及铁8种离子的有无及浓度,研究了微量元素对宁夏粳稻愈伤组织分化成苗的影响.结果表明:缺少碘、硼、锰、锌、钴的培养基对粳稻愈伤组织分化成苗影响不大,缺少钼的培养基对愈伤组织分化成苗有一定的影响.而缺少铜和铁的培养基则对宁夏粳稻愈伤组织分化成苗产生很大影响.在培养基中添加不同浓度的铁和铜元素的试验表明在铁盐浓度为0.05 mmol·L-1,铜离子浓度为1.0×10-4 mmol·L-1时,分化成苗效果最好,而此试验中设置的其他铁离子和铜离子浓度均对粳稻分化和生长均产生不利影响.     

苹果酸-天冬氨酸代谢对水稻镉吸收转运特性的影响

为了探讨苹果酸-天冬氨酸代谢在水稻镉吸收转运过程中的作用,本研究采用根系添加和叶面喷施两种手段,在镉胁迫环境中外源施加不同浓度的苹果酸,对水稻各器官镉分布特征以及天冬氨酸和谷氨酸含量的变化进行分析。结果表明：添加0.5～1.5 mmol·L^-1的苹果酸能显著抑制镉在水稻幼苗根系及地上部的积累,与不添加苹果酸处理相比,根系和地上部细胞液组分中的镉含量分别下降23.8%～39.6%和29.5%～39.7%。同时,水稻根系及地上部谷胱甘肽、天冬氨酸和谷氨酸含量显著增加,而植物螯合肽(PC₂、PC₃和PC₄)的含量显著下降。水稻开花期叶面喷施5.0 mmol·L^-1的苹果酸3次后,灌浆期间发育籽粒中苹果酸脱氢酶和天冬氨酸氨基转移酶的活性分别提高63.0%～96.8%和14.6%～22.6%,营养器官和稻米中的天冬氨酸和谷氨酸含量显著增加,镉从茎基部向顶部营养器官以及稻米转运的效率大幅度下降,致使稻米镉含量下降37.5%～55.4%。研究表明,促进细胞内苹果酸向天冬氨酸以及谷氨酸的转化能...