苎麻种质资源镉富集能力基因型差异研究

苎麻是我国重要的纤维作物之一,是非常有前景的重金属镉污染土地修复植物。为进一步评价和鉴定苎麻种质镉富集的特性,筛选出优异的高镉富集能力苎麻种质,对农田镉污染条件下种植的269份苎麻种质资源的镉富集能力进行了研究。结果表明,269份苎麻种质资源镉积累量、富集系数和转运系数均存在显著差异,其变异系数分别为31.10%、20.19%和19.59%。57.25%的苎麻种质各器官镉积累量的分布规律为萝卜根＞繁殖根＞麻叶＞麻骨＞原麻＞麻壳,37.17%种质的繁殖根镉积累量显著高于萝卜根,4.46%种质分布规律表现不一致。系统聚类分析表明,269份苎麻种质分成4类,Ⅰ～Ⅳ类分别含有7份、76份、139份和47份种质。第Ⅰ类苎麻种质各部位镉积累量显著高于其他类群。通过隶属函数法对269份苎麻种质地上部镉积累量、富集系数和转运系数进行综合分析,筛选出高镉富集能力的种质18份,分别是坡埝青叶苎2号、长沙苎麻、杨柳坝坐蔸麻、湘潭竹根家麻、祁东苎麻2号、南坡红花滇黔苎、坡结滇黔苎、乐业灰绿苎、隆回本地麻、浏阳苎麻2号、七宝山苎麻2号、木鱼苎麻1号、大庸黄壳麻、南坡楔基苎、川苎1号、赤麻、74-69和坡口苎麻,其地上部镉积累量平均值为657.55 μg·株-1,区间为436.60～942.91 μg·株-1,富集系数平均值为1.10,转运系数平均值为0.93。上述结果为苎麻镉修复专用品种的选育奠定了基础,同时也为苎麻修复镉污染农田提供参考。     

茶树重金属汞生物富集特征研究进展

从茶园环境汞的来源、茶树汞吸收及迁移转化、汞对茶树生长发育的影响、茶树及茶园土壤汞污染现状以及未来茶树重金属生物富集特征研究展望5个方面进行了系统的论述,强调进行茶园汞在土壤—茶树中的迁移转化规律以及茶叶重金属汞含量与影响茶叶品质物质的相关性研究对生产无毒无害的绿色茶叶的重要性。     

茶皂素作用下重金属镉对苎麻生理生长的胁迫效应

[目的]为了探明天然表面活性剂茶皂素对重金属污染环境中植物生理生长的影响。[方法]通过设置盆栽试验,将不同浓度梯度的茶皂素溶液加入镉污染土壤中,研究苎麻生理生长和干物质积累状况。[结果]0.1 mmol/L茶皂素会加剧重金属Cd对苎麻的毒害作用,苎麻的株高、茎粗、干物质积累以及叶绿素a都明显低于对照。当茶皂素浓度为2.5 mmol/L时,苎麻的株高、茎粗、干物质积累以及叶绿素a均显著增加。[结论]在重金属Cd污染土壤中,茶皂素对苎麻的生长和干物质积累存在剂量效应。2.5 mmol/L茶皂素溶液能有效淋洗土壤中重金属Cd,对苎麻的生长和干物质积累有明显的促进作用。     

三叶草对重金属镉的富集特性研究

研究了不同质量浓度镉胁迫下三叶草对重金属的富集特性.结果表明,在试验所设定的镉质量浓度范围内,三叶草的根、茎、叶各部均未出现明显的镉毒害症状,说明三叶草对镉胁迫有一定的耐受性.在不同质量浓度镉胁迫下,三叶草根、茎、叶各部的镉含量均出现了不同程度的变化,不论是地上部分或是地下部分,其富集系数均随着镉质量浓度的增加呈现下降...     

蔬菜对重金属镉富集研究进展

针对蔬菜受镉污染严重的问题,就各类蔬菜对重金属镉的富集能力以及土壤因子对蔬菜富集镉的影响等研究做了综述,并对今后如何加强重金属污染的防治做出了展望。     

互花米草群落对重金属元素的循环和富集特征

［目的］探讨互花米草群落对重金属元素的循环和富集特征。［方法］利用样方法采集温州典型滩涂湿地的土壤和互花米草样品,结合互花米草生物量,研究Pb、Cr、Cu、Zn在土壤库-互花米草植物体系的循环、富集和转运规律。［结果］互花米草群落地上部分、根系和总生物量均随季节呈单峰型。从春季到冬季,植物体内Pb、Cr含量呈上升趋势,Zn、Cu含量呈先上升后下降趋势。4种金属元素在互花米草中的循环特征为,吸收系数：Zn＞Cu＞Pb＞Cr;利用系数：Cr＞Cu＞Pb＞Zn;循环系数：Zn＞Pb＞Cu＞Cr。互花米草不同部位对4种重金属的富集系数大小均为根系＞茎叶,转运系数为Pb（0.778）＞Cu（0.665）＞Cr（0.600）＞Zn（0.370）。［结论］互花米草可作为一种修复植物用以恢复Pb、Cu污染较为严重的湿地生态系统的生态功能。     

蒲公英对土壤重金属镉铅铜汞砷的影响

研究蒲公英种植茬数对土壤重金属镉、铅、铜、汞、砷的影响,可以为蒲公英作为植物修复土壤提供有效的理论依据.采集不同茬数的植株样品5次,分别检测粗根、细根、叶、花部位的5种重金属含量;土壤样品6次,1次为种植前土壤的检测,5次是采集植株时同时采集土壤进行5种重金属的检测.选取蒲公英1a生长周期的前、中、后3茬土壤进行重金属...     

镉、铅、锌复合胁迫对滇杨幼苗富集及转运镉的影响

为探究Cd-Pb、Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合污染的交互效应,以滇杨幼苗为研究对象,通过土培盆栽试验对Cd(50 mg·kg^-1)、Pb(500 mg·kg^-1)、Zn(500 mg·kg^-1)单一及复合胁迫下滇杨富集、转运Cd的特征进行深入分析,旨在为滇杨的矿区修复利用提供依据。结果表明：单一及复合胁迫可降低滇杨幼苗株高增长率,提高其地径增长率,其中Cd-Pb-Zn复合胁迫株高增长率降幅最大(24.45%),Cd-Zn复合胁迫地径增长率增幅最高(317.04%),而滇杨生物量仅在Cd-Pb-Zn复合胁迫时显著下降,降幅为30.28%。与单一Cd胁迫相比,Cd-Pb复合胁迫显著增加滇杨茎中Cd含量,Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合胁迫显著降低滇杨各器官Cd含量;单一Cd胁迫下滇杨Cd积累量为0.32 mg·pot^-1,Cd-Pb胁迫未显著改变Cd积累量(0.34 mg·pot^-1),而Cd-Zn(0.14 mg·pot^-1)和Cd-Pb-Zn胁迫(0....     

苎麻对重金属复合污染土壤的修复效率研究

通过盆栽试验模拟了砷(As)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染环境,并研究了复合污染环境下不同As浓度对苎麻生长及其重金属在植株体内吸收、富集和迁移的影响。结果表明,在复合污染情况下,低浓度(≤100 mg/kg)的As对苎麻生长没有显著影响,而高浓度的As可使苎麻植株变矮、叶片易损、分蘖数及生物量减少,但仍能完成正常生理周期并且无严重毒害症状出现。由此表明,苎麻对As/Pb/Zn复合污染土壤具有一定的耐受性。且在试验条件下,苎麻植株对As、Pb、Zn的转运系数分别在0.11~2.43、0.11~1.03和0.59~1.66之间,苎麻地上部对As、Pb、Zn的富集系数分别在0.01~0.45、0.01~0.12和0.17~1.48之间,表明苎麻可作为As、Pb、Zn单一或复合污染土壤修复的植物。     

铅超富集植物密毛白莲蒿对铅的富集特性研究

利用室内控制性盆栽试验,对密毛白莲蒿(Artemisia sacrorumvar.messerschmidtiana)铅的富集特性进行了研究。结果表明,其地上部和根系对最大铅积累量分别为2 857.86 mg.kg-1和294.17 mg.kg-1;根部对铅的富集系数最大为0.14,地上部对铅的富集系数最大为1.36;密毛白莲蒿对铅转运系数最大为10.38。     

不同叶面肥对苎麻生理生化性质的影响研究

[目的]寻找适合苎麻施用的叶面肥。[方法]通过田间试验和室内试验研究不同叶面肥在不同时间、不同土壤喷施对苎麻生理生化特性的影响。[结果]喷施腐植酸类叶面肥可显著提高苎麻的可溶性糖、硝酸还原酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性。从试验地点来看,新屋杨苎麻各参数的增幅相对较少,而牛角畈的增幅较大。从叶面肥的品种来看,丰收素施用效果优于其他两种。施用腐植酸类叶面肥能够促进作物根系生长,从而有效地利用深层土壤的养分与水分,能够促进作物茎叶生长,显著增加苎麻产量,提高产品品质,提高农民收入。[结论]叶面肥具有广阔的市场应用前景。     

苎麻NAD7基因的克隆与分析

线粒体中泛醌氧化还原酶的7亚基基因(NAD7)是与植物呼吸代谢和植物细胞质雄性不育相关的重要基因之一。本研究利用NAD7的保守序列设计引物,用RT-PCR方法克隆了苎麻(Boehmeria nivea)NAD7的cDNA片段,其长度为969 bp,编码322个氨基酸。序列比对表明该cDNA序列及预测的蛋白序列与拟南芥、油菜有98%的同源性。聚类分析表明苎麻NAD7基因的进化处在很古老的地位。为深入研究苎麻雄性不育的分子生物学机理提供依据。     

利用SSR分子标记分析苎麻居群的取样策略

[目的]研究我国重要纤维植物苎麻的遗传多样性,确定苎麻居群的合理取样策略。[方法]以不同生境的5个居群为研究对象,每个居群分单株采集24株,分为4、8、12、16、20、24株6个取样梯度,利用8对SSR引物进行遗传多样性分析。[结果]①分布于不同生境的苎麻居群的等位基因数和遗传多样性指数各不同;②随着分析单位个体数目从4株增加到20株,各居群的多态位点数和遗传多样性指数均表现增大的趋势,但当分析单位的个体数目在加株以上时,多态位点数和遗传多样性指数基本不再发生变化;⑧当分析单位个体数目为20株时,各居群的多态住点数和遗传多样性指数分别包含了各自居群95％以上的遗传变异。[结论]在利用SSR技术进行苎麻居群遗传多样性研究中,以单个居群随机采集20株苎麻为最少分析单位个体数目。     

植物生长调节剂对苎麻茎秆抗倒伏性的影响

 运用三因素五水平二次正交旋转组合设计，研究了赤霉素、烯效唑和抑芽敏对苎麻茎秆抗倒伏性及其抗倒指数的影响，建立了相应的数学模型：Y=87.10-9.03X1+8.30X2 -9.41X12-12.25X32。经模拟选优得出，当赤霉素取14.29 mg·kg-1，烯效唑取20.00 mg·kg-1，抑芽敏取357.00 mg·kg-1时，抗倒指数达最大值103.23 g·mm-1，这个方程可作为反馈试验及大面积推广应用的基础。     

苎麻不同基因型钾营养特性的研究

苎麻不同基因型在钾吸收、累积、分配、利用等方面存在明显差异。苎麻不同基因型单株平均的干重变幅为１０．４０ｇ－３４．５８ｇ，钾含量变幅为１．６７０－２．６９０％，吸外量变幅为０．２５３ｇ－０．７４１ｇＫ，钾利用效率变幅为３７．１８－５９．８８ｇ（ＤＭ）／ｇＫ钾收获指数变幅为０．１７７－０．３３０。     

苎麻SSR反应体系的优化

[目的]优化苎麻SSR反应体系。[方法]以苎麻湘苎2号基因组DNA为模板,对其SSR反应体系中的部分影响因素进行探讨分析,并利用选定的7个苎麻品种基因组DNA为模板,对优化的SSR反应体系进行试验验证。[结果]在25μl SSR反应体系中,模板量为50 ng,Mg2+浓度为1.5 mmol/L,dNTPs浓度为0.10 mmol/L,引物浓度为0.2μmol/L,Taq DNA聚合酶用量为1 U时,反应体系为最佳。利用该反应体系,对7个苎麻品种进行的SSR反应结果显示不同品种间DNA谱带多态性丰富,同时表明优化的反应体系重复性和稳定性良好。[结论]该研究结果为应用SSR技术进行苎麻种质资源的研究奠定良好的基础。     

利用ISSR标记研究56个苎麻栽培品种的亲缘关系

利用ISSR标记对56个苎麻栽培品种进行了聚类分析。结果表明：15个ISSR引物共扩增出258条带,其中多态性带247条,多态性比率（PPB）为95.82%,平均每个引物扩增出17.2条带。聚类图表明,在遗传距离为0.635处的结合线可将56个苎麻品种分为5类。其中,湖南与湖北的51个苎麻品种聚为一类;贵州的2个苎麻品种聚为另一类;江西的2个苎麻品种和四川的1个品种各自成为一类。可见基本上相邻或相近地区品种的遗传距离较近,说明品种间的亲缘关系与地理来源密切相关。     

苎麻多胚苗遗传多样性的SRAP标记分析

为分析苎麻多胚苗的遗传多样性,以靖西青麻和中苎1号杂交收获F1代种子,从中筛选出 21对双胚苗、3株三胚苗和1株单胚苗,用SRAP标记对这些材料及其亲本进行遗传分析.结果表明:筛选出的24个引物组合共扩增出159个稳定的多态性条带,平均每个组合6.8个;48份材料中成对遗传相似系数为0.360～0.876,在遗传相似系...     

苎麻ACC氧化酶基因（BnACO1）的克隆及表达

【目的】克隆苎麻中的一个ACO基因（BnACO1）,并对其进行生物信息学分析、表达分析、胁迫应答分析。【方法】通过RT-PCR结合RACE技术从湘苎3号中克隆该基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件对获得的基因序列及编码的蛋白质序列进行分析。利用实时荧光定量PCR分析BnACO1在苎麻不同部位的表达量以及在ABA、干旱和高盐胁迫下的应答。【结果】BnACO1的cDNA序列全长为1 476 bp,其开放阅读框为981 bp,编码326个氨基酸多肽,预测其分子量和等电点分别为36.81 kD和4.95,基因登录号为JX878855。与无花果（AB307720）、香叶天竺葵（U19856）、柿树（AB073009）、梨（JN807390）、猕猴桃（HQ293208）的ACO基因核苷酸序列相似性分别为83%、81%、79%、79%和79%,氨基酸序列的相似性分别为87%、80%、80%、78%和83%。实时荧光定量PCR分析表明苎麻BnACO1在苎麻根、茎、茎尖、叶片、雌花和雄花中均有表达,其中,在雄花中表达最高,在根、茎中表达最低,且该基因受ABA、干旱和NaCl胁迫诱导表达。【结论】获得的BnACO1是ACO家族成员之一,参与ABA、干旱、NaCl胁迫应答,该基因可能在苎麻性别分化中起到一定作用并且在调控苎麻生长发育和应对环境胁迫时具有独特的表达模式。     

苎麻UDPGDH基因的cDNA克隆及表达分析

【目的】分离苎麻尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶（UDPGDH）基因。【方法】通过简并引物RT- PCR 结合 RACE 技术和半定量RT-PCR。【结果】成功克隆苎麻Boehmeria nivea (Linn.) Gaud.尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶（UDPGDH）基因cDNA序列,序列长1 837 bp,编码一480个氨基酸的蛋白质（GenBank No.EF178294）。半定量RT-PCR分析显示,UDPGDH在苎麻根、皮、茎和叶组织中均有表达,其表达量为茎＞皮＞叶＞根,相对表达量依次为0.7075,0.3051,0.2651,0.1490。【结论】苎麻UDPGDH与其它植物相应序列具有较高同源性,在苎麻茎中有较高的表达。