外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响

通过水培试验研究5、10mmol·L-1Ca2+搠寸不同水平镉处理下的油菜幼苗生物量、根长、丙二醛(MDA)和H2O2含量以及抗氧化酶活性的影响,利用HPLC分析外源钙对油菜幼苗镉胁迫下还原型谷胱甘肽(GSH)含量的变化情况.结果表明,镉处理浓度为150、300、450μmol·L-1时,5和10mmol·L-1Ca2+均能有效增加植株的生物量和根长,5 mmol·L-1Ca2+能显著减少油菜幼苗中MDA和过氧化氢(H2O2)含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽转移酶(GST)的活性及GSH的含量.镉胁迫浓度为600 μmol·L-1时,施钙后油菜幼苗出现生物量低、MDA含量高、抗氧化酶活性和GSH含量均下降,与CK相比差异不显著(P＞0.05).镉处理浓度≤450 μmol·L-1时,5 mmol·L-1Ca2+能明显缓解芥菜型油菜生长和生理所受胁迫,外源钙可作为减轻镉胁迫对油菜毒害的保护剂.     

不同基因型番茄幼苗对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(1、5、10mg·kg-1)胁迫下4种基因型番茄圣粉1号、东圣1号,农城906和宝冠1号幼苗地上部及根部生物量、镉吸收量、活性氧含量(ROS)及其他生理指标,筛选出镉低积累基因型番茄品种.结果表明,不同基因型番茄对镉胁迫响应存在差异.随镉处理浓度增加,4个品种番茄幼苗地上部生物量显著下降(P<0.05).地上部Cd吸收量呈增加趋势,在中浓度(5 mg·kg-1)镉处理下达到峰值,品种间为宝冠1号>圣粉1号、农城906>东圣1号.4个品种番茄幼苗Cd转移率随镉处理浓度增加显著降低,其中东圣1号Cd转移率较低,根部Cd滞留较多,向地上部转移较少.4个品种番茄幼苗生理活性存在差异,宝冠1号番茄幼苗ROS含量及抗氧化酶(POD,CAT)活性随镉处理浓度增加变化幅度较大,东圣1号变化幅度相对较小.综合各项指标,4个基因型番茄中东圣1号为镉低积累品种.     

镉胁迫对杨树光合特性的影响

以灰杨和青杨为试验材料,以土壤、蛭石、蚯蚓粪(V∶V∶V=3∶1∶1)混合物为盆栽基质,设置0(CK)、20、70、150、300、500mg·kg-1 6种土壤镉浓度,研究了土壤镉胁迫对杨树幼苗生物量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和光合色素含量及镉积累量的影响.结果表明,当镉胁迫浓度为20 mg· kg-1时,杨树幼苗生长受到的抑制作用较小;高镉浓度(≥70 mg·kg-1)胁迫下,杨树幼苗的生长受到显著抑制.杨树幼苗不同器官对镉的积累浓度为:根＞叶＞茎.两种杨树幼苗的生物富集系数(BFC)在镉胁迫浓度为20 mg·kg-1下最大,500 mg·kg-1下最小,灰杨幼苗各器官的BCF均大于青杨;两种杨树幼苗的转移系数(TF)大致相当,在镉胁迫浓度为70mg· kg-1下达到最大值.随着镉胁迫浓度(20～500 mg·kg-1)的增大,两种杨树幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量整体均呈下降趋势,当镉胁迫浓度为500 mg· kg-1时下降到最小值;灰杨幼苗叶片中叶绿素a/b值随镉胁迫浓度的增加而增加,但变化不显著;青杨中叶绿素a/b值先降低后升高,但各处理组均显著低于对照组.杨树幼苗叶片光合作用下降的主要原因是非气孔因素,气体交换参数Pn、Ts、Gs随着镉胁迫浓度的升高而降低,而Ci却随镉胁迫浓度的升高而升高;最大光化学量子产量(Fo/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)整体呈下降的趋势,且变化差异显著.当镉浓度为500 mg· kg-1时,光合作用最低.通过对杨树幼苗光合作用各参数抑制率的比较发现,不同杨树品种之间耐镉能力存在一定的差异,灰杨幼苗生长受镉胁迫的抑制程度小于青杨.     

镉胁迫下硅对水稻幼苗根生物量及其镉含量的影响

为阐明硅缓解镉对水稻幼苗的毒害机制提供理论依据,采用溶液培养试验,研究不同浓度的硅对镉胁迫下水稻幼苗根生物量及其镉含量的影响.结果表明:在硅镉胁迫下(4 mg/L),SiO2浓度30～180 mg/L范围内,随着浓度的增加,根鲜重和干重呈现出增加趋势,当浓度≥30 mg/L时,根鲜重分别为无镉胁迫处理的68.02%、85.59%、86.63%、84.25%,根干重分别为无镉胁迫处理的86.25%、92.22%、99.66%、95.99%;浓度为130 mg/L时,根的干重接近无镉胁迫处理的生物量;在镉胁迫下,经SiO2缓解的根的镉含量均比无SiO2缓解的低.     

镉铅胁迫对桑树种子萌发和幼苗生长以及重金属累积的影响

[目的]研究重金属胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响,分析桑树幼苗对重金属的吸收和累积规律。[方法]以冀桑3号和鲁杂1号2个品种桑树种子和幼苗为材料,采用滤纸萌发法分析重金属镉、铅对2个品种桑树种子萌发的影响,采用土培盆栽法分析镉和铅对2个品种桑树幼苗生物量的影响及幼苗对镉和铅的吸收转运规律。[结果]桑树种子萌发受到镉、铅的抑制作用,并且镉和铅对胚根毒害作用更强。镉和铅元素对桑树种子胚根生长有显著抑制作用的浓度分别为114、331 mg/L;2个品种幼苗的生物量随着镉和铅处理浓度的升高而降低,冀桑3号幼苗能耐受20 mg/kg的镉胁迫和500 mg/kg的铅胁迫而不降低其生物量。2个品种桑树幼苗对镉和铅的吸收水平均随着镉、铅处理浓度的升高而升高;幼苗对镉的富集系数和转移系数分别为0.53～3.58和0.41～0.84,对铅的富集指数和转移系数分别为0.02～0.58和0.11～0.78。从2个品种的富集系数和转移系数的对比来看,冀桑3号幼苗与鲁杂1号幼苗对镉、铅的耐受能力、富集能力存在一定程度的差异,且2个品种幼苗均不能有效地将镉和铅转运至植株地上部分。[结论]该研究可为植物修复重金属污染提供一定依据,为进一步利用桑树进行土壤修复奠定一定的理论基础。     

越橘幼苗对铅、镉胁迫的响应分析

以二年生越橘"圣云"幼苗为试验材料,探讨重金属铅和镉胁迫下越橘不同器官的响应特性。结果表明:在铅处理下,越橘根系中铅的含量大于茎和叶,当铅质量分数<60 mg/kg时,茎中铅的含量大于叶片,而当铅处理浓度高于此值时,则叶片中铅的含量大于茎;在镉处理下,越橘不同器官中镉含量排列顺序为根>茎>叶;越橘茎部和叶片对镉的富集能力大于其对铅的富集能力;2种重金属处理的幼苗生物量分析结果表明:随着土壤中重金属铅、镉浓度的升高,植株生物量指标均呈现下降的趋势,且同浓度处理条件下,铅胁迫对应的幼苗下降幅度大于镉。     

不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

硒对镉、铅复合污染下油菜重金属抗性的影响

[目的]研究不同浓度硒处理对镉、铅复合污染下油菜重金属抗性的影响。[方法]以甘蓝型油菜品种黔油18号为试材,通过种子萌发试验和幼苗生长试验研究了硒对镉、铅复合污染下油菜重金属抗性的影响。[结果]硒对镉铅胁迫下油菜生长的影响如下：低浓度硒促进油菜的生长,高浓度硒抑制油菜的生长。硒对镉铅胁迫下油菜种子活力指数的影响最大,其次为CAT活性和可溶性糖含量。在一定浓度范围内（低于10mg/L）,硒能提高镉铅胁迫下油菜SOD、POD活性和Pro含量。低浓度硒增强油菜重金属抗性;高浓度硒削弱油菜重金属抗性。低浓度硒减轻了镉铅对油菜叶绿素的胁迫作用;高浓度硒加重了镉铅对油菜叶绿素的胁迫作用。[结论]低浓度硒能在一定程度上缓解重金属污染对油菜的危害。     

镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发和幼苗生长的影响（英文）

为了解重金属镉对甘蓝型油菜种子的萌发和幼苗的生长的影响,该研究测量了25个不同遗传背景的甘蓝型油菜在4个镉胁迫处理浓度(0、1、5和10 mg/L)下的发芽势、发芽率、苗长、主根长、苗鲜重、苗干重等指标。结果表明,不同材料对镉胁迫的反应不同。随着镉胁迫浓度的增加,相对发芽势和相对成苗率呈现先增长后降低的趋势,在5 mg/L时最高。镉胁迫对幼苗生长的影响表现为根长苗长苗鲜重苗含水量。在不同浓度镉胁迫下,不同甘蓝型油菜品系间的相对根长、相对苗长、相对苗鲜重和相对苗含水量差异达极显著水平,而相对发芽势和相对成苗率,除5 mg/L浓度下的相对成苗率达极显著水平外,品系间差异都不明显,说明幼苗生长比种子萌发对重金属胁迫更为敏感。     

不同品种大豆幼苗对镉胁迫的响应

通过水培实验,研究了6个大豆品种幼苗对50μmol/L镉(Cd)胁迫的响应。结果表明:不同大豆品种对Cd的耐受性、吸收及积累能力存在显著差异。镉对大豆地上部干重的抑制率为4.07%~20.65%,对根系的抑制率为-7.24%~33.72%。经镉处理6 d后,大豆地上部镉含量为88.03~136.88 mg/kg,根系镉含量为486.07~602.41 mg/kg。镉胁迫明显增加了6个大豆品种叶片中丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。     

镉胁迫下硅对不同品种水稻镉积累的影响

为明确施硅条件下不同品种水稻对镉的响应,在中和硅酸钠碱性和消除钠离子影响的基础上,通过盆栽试验研究镉胁迫下硅对两个品种水稻镉积累的影响。结果表明:水稻对镉毒害的响应存在明显的基因型差异,与对照相比,镉胁迫下"辽星19"和"辽粳9"的生物量和产量均极显著降低(p0.01),生物量分别降低20.79%和24.94%,产量分别降低21.50%和34.31%;水稻糙米中镉含量极显著增加(p0.01),分别是各自对照处理的46.94倍和35.27倍;"辽星19"镉的转移系数和富集系数也都高于"辽粳9"。镉胁迫下,施硅显著提高水稻的生物量和产量,降低糙米镉的含量和镉的转移系数与富集系数;其中"辽星19"生物量增加8.75%～10.00%、"辽粳9"增加4.40%～20.06%,"辽星19"和"辽粳9"稻米的转移系数分别降低30.17%～57.76%和45.25%～72.07%;富集系数分别降低24.63%～58.77%和40.11%～63.81%;当施硅量(以SiO_2计)大于100mg·kg~(-1)土时,"辽粳9"糙米中镉含量已能符合国家食品污染物限量标准安全要求。施硅不能改变不同品种水稻对镉胁迫响应的差异,但可在一定程度上抑制水稻对隔的积累;选用镉低积累品种,施用适量硅的情况下,可实现镉污染稻田水稻的安全生产。     

修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究--高积累镉油菜品种的筛选(Ⅰ)

研究从具有积累镉遗传背景的油菜种质资源中筛选高积累镉的油菜品种．以富集镉植物印度芥菜为参比，通过水培试验对22个油菜品种植株地上部相对生物量、地上部镉含量和植株吸镉量进行比较，筛选出高吸收累积镉油菜品种川油Ⅱ-10、白芥和绵阳蛮油菜。     

两种基因型龙葵对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(0、5、25、50、100μg·g-1)胁迫下红果龙葵和少花龙葵幼苗根、茎和叶的生物量变化、镉吸收量、镉转移率、镉富集系数和叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性、叶片可溶性蛋白和游离脯氨酸含量等指标的变化,比较2种基因型龙葵富集镉的差异。结果表明,2种基因型龙葵富集重金属镉存在明显差异。与对照相比,在Cd胁迫浓度≥25μg·g-1时,2种龙葵的生物量显著下降(P<0.05),而少花龙葵的下降趋势较红果龙葵小;随着Cd胁迫浓度的增加,2种龙葵根、茎和叶的Cd吸收量显著上升(P<0.05),且根部Cd含量高于茎和叶,而少花龙葵的根、茎和叶中的Cd含量均高于红果龙葵,2种龙葵的镉转移率和富集系数除5μg·g-1Cd胁迫外,均小于1,且少花龙葵对镉转移率和镉富集系数均大于红果龙葵。2种龙葵叶片可溶性蛋白、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶(SOD、POD)活性均表现为先上升后下降,均表现为少花龙葵上升幅度大而下降幅度较小。综合各项指标表明,2种龙葵均不是Cd的超积累植物,少花龙葵的耐Cd胁迫能力较红果龙葵强。     

成都平原农田镉污染情况及油菜镉吸收特征

为了解成都平原农田镉污染现状及油菜对农田土壤镉的吸收特征,在成都平原镉污染农田选取45个样点,通过田间实地取样的方法,研究了32个品种油菜的镉吸收特征及其生长农田土壤镉污染特征。结果表明:45个取样点中有19个样点土壤镉含量超过土壤环境质量标准农业用地二级污染标准,除广汉外,其余各市区农田土壤都存在镉污染威胁,尤以什邡为重;土壤有效镉含量随全镉含量增加而递增,两者呈极显著线性正相关;土壤镉污染生物有效性系数随土壤pH值升高而降低,两者呈极显著线性负相关。试验所用油菜对土壤镉均有一定吸收累积作用,且不同品种差异显著;同一品种油菜镉富集能力主要受土壤镉含量的影响;绿星油99(德阳)、821(绵竹)、德油5号(彭州)和德油4号(什邡)分别为各市区筛选出的具有较强镉富集能力的适栽品种,也是试验中发现的最适合各市区作为农田镉污染修复植物的油菜品种。油菜籽粒镉富集能力主要受茎秆镉含量的影响,且在镉存赋能力的品种差异上均表现为茎秆大于籽粒。     

叶片喷施褪黑素对镉胁迫下豌豆生长及镉含量的影响

以豌豆品种“中豌6号”为试验材料,研究镉胁迫下叶片喷施褪黑素对豌豆生长、光合特性、抗氧化酶活性、镉吸收及转移的影响。结果表明,镉胁迫显著抑制豌豆的生长,叶片喷施褪黑素可以显著缓解镉胁迫的伤害,促进豌豆生长,增加SPAD值、光合性能得到改善,抗氧化酶活性提高,并且显著降低豌豆幼苗不同部位的镉含量。与对照相比,褪黑素处理的Cd生物富集系数和转运系数分别降低37.50%和16.89%。总之,豌豆叶片喷施褪黑素可以降低豌豆幼苗的镉吸收,缓解镉胁迫的伤害。     

锑污染土壤中添加蚯蚓对油菜生长及土壤特性的影响

为探究蚯蚓对锑污染土壤中油菜的生长及根际土壤特性的影响,通过盆栽培养试验,研究了赤子爱胜蚓添加后锑污染下油菜幼苗生物量、富集系数的变化,并从根际土壤养分、酶活性和细菌群落结构3个方面初探了锑污染状况下蚯蚓对油菜富集锑的影响机制。结果表明：锑污染土壤中,赤子爱胜蚓可以提高油菜的生物量以及锑的富集,南油杂1号锑的富集含量达到358.30mg·kg^-1;锑显著抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),蚯蚓显著提高了锑胁迫下两个油菜品种根际土壤的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),最大激活率分别为13%～31%、15%～48%和24%～44%;冗余分析表明全磷、全氮、碱解氮是影响土壤酶活性变化的重要因子;添加蚯蚓未改变油菜根际土壤中优势菌门的组成,主要增加了Bacteroidetes、Cyanobacteria和Chloroflexi的丰富度,其中Bacteroidetes与过氧化氢酶、脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,蚯蚓-油菜联合能降低农田土壤中锑的含量,起到一定的生态修复效果,南油杂1号的修复潜能大于沣油958。     

甘蓝型油菜品种对农田土壤重金属镉与铜的富集差异研究

[目的]探讨甘蓝型油菜品种对农田土壤中重金属镉与铜污染修复能力的差异。[方法]选用10个在生产上应用的主要油菜品种在重金属镉、铜污染区与非污染区种植,研究不同品种在两种不同背景土壤下生长期与植株部位对农田土壤中重金属镉与铜的吸收富集差异。[结果]甘蓝型油菜对土壤中的重金属镉与铜有较强的吸附与富集能力,但不同的甘蓝型油菜品种间与植株的不同部位对重金属的吸附富集能力有差异。油菜植株对镉的吸收富集主要集中在茎叶部位尤其是茎秆上,各部位富集能力依次为:茎秆>叶片>根>种籽;对铜吸收富集主要集中在根部和种籽上,各部位富集能力表现为:根>种籽>叶片>茎秆。10个甘蓝型油菜品种对重金属镉的富集能力表现较大差异,苗期秦优10号对重金属镉的富集能力最强,成熟期秦优11号与绵油11号表现出对镉的超富集能力;不同油菜品种对铜的富集能力也表现出差异,苗期秦优10号叶片的铜富集能力较强,成熟期秦优10号与浙油51种籽的铜富集能力较强。[结论]该研究可为重金属污染土壤的修复提供技术支撑。     

植物生长调节剂IAA、GA和6-BA对芥菜型油菜和甘蓝型油菜富集镉的强化

重金属植物提取修复效率受到植物体内室金属含量和植物生物量的影响.利用植物生长调节剂可作为强化植物修复效率的一种调控措施.本实验以芥菜型油菜(Brasscia juncea)和甘蓝型油菜(B.napus)为对象,研究了植物生长调节剂IAA、GA和6-BA单独或两两联合作用对这两种油菜富集镉的调控作用.研究结果显示:这3种植物生长调节剂对这两种油莱株高和生物量的影响不同,显著增加芥菜型油菜株高和生物量.却显著降低甘蓝型油菜株高和生物量.同时,这3种植物生长调节剂可显著提高芥菜型油菜和甘蓝型油菜的镉含量和植物积累镉量,这两种类型油菜积累的镉主要集中在茎和叶.植物生长调节剂处理的芥菜型油菜和甘蓝型油菜的镉转运系数和生物富集系数都大于对照.并且可增强油菜吸收镉和促进镉向茎和叶转移.IAA与GA或6-BA联合作用可协同强化油菜提取镉.     

镉·汞胁迫对豌豆种子的毒害效应

[目的]缓解重金属离子对豌豆种子的毒害作用。[方法]采用水培方法,研究镉、汞单一胁迫及复合胁迫对豌豆种子萌发、幼苗叶绿素含量及过氧化物酶活性的影响。[结果]镉、汞单一胁迫及复合胁迫对豌豆种子萌发均有抑制作用,单一汞胁迫对豌豆幼苗的毒害作用最大,镉、汞复合胁迫次之,单一镉胁迫最小。幼苗叶绿素含量最高的是单一镉胁迫,其次是镉、汞复合胁迫,单一汞胁迫的叶绿素含量最低。单一汞胁迫的灰度值是单一镉胁迫的67.00%,镉、汞复合胁迫的灰度值是单一镉胁迫的91.32%;单一汞胁迫的酶带迁移率最大,镉、汞复合胁迫次之。[结论]汞胁迫对豌豆种子的毒害作用大于镉胁迫,镉、汞复合胁迫的毒害作用介于两者之间。     

镉胁迫对不同基因型水稻生长和镉吸收的影响

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性.结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B.同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著.低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用.除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高.恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉.不同基因型水稻耐受镉的浓度约为0.3 mg/kg.