外源Mg2+对不同水稻品种苗期Cd2+吸收转运特性的影响

通过水培试验,探究不同Mg~(2+)浓度对粳稻黑糯72、籼稻红优2号、C两优华占和宜香优2115苗期Cd~(2+)吸收及转运的影响。结果表明,各品种水稻幼苗植株内Cd含量表现为根叶鞘叶片,根是水稻吸收和富集Cd的主要器官;不同水稻品种各器官中Cd~(2+)的转移能力存在显著差异,在Cd~(2+)胁迫下添加Mg~(2+)能够显著降低4种水稻根系、叶鞘及叶片中的Cd含量,添加Mg~(2+)能够抑制C两优华占中Cd~(2+)由根系向叶鞘与叶片中的转移,促进红优2号、黑糯72和宜香优2115中Cd~(2+)由根系向叶鞘与叶片的转移。     

腐植酸钠对铅、镉胁迫小麦种子萌发及生长的影响

为研究不同浓度腐植酸钠对主要重金属(铅,镉)胁迫下小麦种子萌发及生长的影响,以小麦品种‘鲁麦21号’为材料,用不同浓度Pb~(2+)溶液、Cd~(2+)溶液处理小麦种子,观察记录不同浓度Pb~(2+)、Cd~(2+)溶液对小麦种子萌发和生长的影响,筛选出Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫浓度,在胁迫浓度下观察不同浓度的腐植酸钠对小麦种子的萌发及生长的影响。研究结果表明:铅、镉胁迫会降低小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,使小麦幼苗的芽和根的生长受到抑制,其中以400 mg/L(Pb~(2+))、100滋mol/L(Cd~(2+))处理最明显。一定浓度的腐植酸钠处理提高了该Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫下小麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标,促进了小麦幼苗芽和根的生长,部分缓解了铅、镉对小麦种子萌发及幼苗生长的破坏和抑制作用。但随着腐殖酸钠浓度的增大,其对铅、镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,甚至与铅、镉起协同作用,反而加重了对小麦的毒害。本研究初步阐明了腐植酸钠对铅镉胁迫下小麦种子萌发及生长的影响,可为重金属污染农田的作物生产活动以及相关基础研究提供一定参考。     

镉胁迫下不同水稻品种镉的累积与产量差异比较

探讨在镉(Cd)胁迫下水稻植株内的镉含量,以及水稻不同部位镉累积情况,筛选出高耐镉性且高产的水稻品种。以不同粳稻和籼稻品种为研究对象,通过盆栽试验,在不加镉与镉胁迫2种处理下,探讨不同水稻品种收获期的Cd含量,Cd累积情况。2种处理下水稻体内镉含量大致都为根茎叶谷壳籽粒,且镉主要集中在根部;镉在不同水稻品种内的累积与分布存在差异,尤其是镉在籽粒中的累积差异较大,8个中稻品种中籽粒镉含量以品种‘春优84’的增加幅度最低,表现出较低的镉累积能力;同时也表明镉胁迫下粳稻镉累积量高于籼稻;在镉胁迫处理下籼稻产量显著减少,而粳稻产量均增加。‘春优84’籽粒镉含量增幅最低,表现出显著的耐镉性,虽其产量有所影响,但从镉安全性考虑,可作为湖南省镉污染区域推广品种选用。     

镉胁迫对不同基因型大白菜苗期生长及镉积累的影响

利用实验室营养液水培法,研究了在不同浓度Cd胁迫下5个大白菜品种苗期生长和吸收积累镉的差异.结果表明,在不同浓度Cd胁迫下,各品种地上部鲜重均下降,且显著低于对照;50μmol/L CdCl2处理时,以浙白8号的生长抑制率最低(53.86％).短期较高浓度的Cd胁迫对大白菜地上部干物质积累有促进作用;在不同浓度Cd胁迫下,品种间大白菜地上部镉含量存在显著差异,其中,浙白8号大白菜地上部镉含量较低( 145.1 mg/kg DW,249.7 mg/kg DW).Cd胁迫下各品种大白菜叶绿素含量均下降,在不同Cd浓度下叶绿素a/b变化不同.     

不同程度污染农田苎麻吸收积累镉特性研究

以4个主要的苎麻栽培品种为材料,分别在安化和株洲镉污染农田研究这些品种的生长情况以及各器官镉含量。结果表明,安化和株洲试点苎麻平均产量分别为2501和2148 kg/hm2.a。苎麻各品种皮中的镉含量显著高于骨和叶。两个试点平均地上部镉含量分别为21.05和7.75 mg/kg,品种间地上部镉含量存在显著差异,且地上部镉含量与土壤镉含量呈显著正相关,各品种富集系数均大于1。中苎1号产量和地上部镉含量显著高于其它品种。在镉污染农田种植耐性强、高积累的苎麻品种能产生较好的经济效益和生态效益。     

15个水稻品种稻谷镉富集特性及其安全风险评价

为了探明当前漳州市长泰区种植的水稻品种稻谷对镉的富集特性及其质量安全，以当地15个水稻主栽品种为试材，采用添加镉源的盆栽试验及大田试验，考察稻谷对镉的富集系数及评价其质量安全风险。结果表明，在弱酸性(5.5相似文献   

稀土镧缓解玉米镉胁迫的生理生化反应及其转录组分析

为了找到玉米缓解重金属镉胁迫的方法,采用稀土镧缓解玉米镉胁迫的生理生化反应,结合转录组分析,研究其缓解机理。试验发现:Cd~(2+)处理会抑制玉米幼苗的根长和地上部分的正常生长,并且这种抑制作用会随着Cd~(2+)浓度的升高而变的愈发明显。低浓度的La~(3+)溶液(10,20 mg/L)会对玉米幼苗的生长产生一定的促进作用,而较高浓度的La~(3+)溶液(40 mg/L)则会对玉米幼苗的生长产生抑制作用。喷施镧溶液会使Cd~(2+)胁迫下的玉米幼苗生长状况得到改善,SOD、POD、CAT的活性与镉胁迫相比显著降低,但是与对照相比还是略高。采用二代测序技术,对镧处理下镉胁迫玉米根部样品进行转录组分析。以单独镉处理为对照,分析其差异表达基因,发现差异表达基因主要富集在淀粉和蔗糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢、苯丙氨酸代谢以及植物激素信号转导4条通路。通过试验得出,喷施镧溶液可以缓解玉米幼苗受到的镉胁迫,但不会使其恢复到正常状态。通过转录组测序推测出稀土缓解重金属胁迫的原因可能与以上4条通路的相关基因有关,为后续针对稀土响应重金属胁迫的相关研究提供了候选分子资源。     

粒肥施用时期对水稻镉积累的影响初探

探索生育后期氮肥施用对水稻镉积累的影响,为稻米镉消减提供技术支持。采用大田小区试验,以杂交稻株两优819(早稻)和常规稻湘晚籼12号(晚稻)为试验材料,设粒肥用量占总氮20%的不同生育期施粒肥处理,分别为始穗期施粒肥(F1)、齐穗期施粒肥(F2)、灌浆期施粒肥(F3)及不施粒肥处理(CK)。试验结果表明,合理施用粒肥可显著提高晚稻籽粒生物量,齐穗期和灌浆期施用粒肥显著提高了早稻籽粒生物量。不同生育期施粒肥对降低籽粒富集系数、镉在植株内转运系数存在显著差异;不同生育期施粒肥水稻成熟期各部位镉含量不同,施粒肥提高了早稻根系和茎叶的镉含量,但显著降低了籽粒镉含量,其值表现为CKF1F3F2;晚稻的根系镉含量在始穗期施粒肥处理显著提高,茎叶镉含量均显著大于CK,灌浆期施粒肥处理的籽粒镉含量有小幅度降低;与CK相比,早晚稻籽粒镉含量最大降幅分别为44.87%,22.31%。可知,不同生育期施粒肥对早晚稻籽粒的镉含量影响有差异,齐穗期施粒肥可显著降低早稻籽粒的镉含量,灌浆期施粒肥能降低晚稻籽粒的镉含量。     

低镉水稻品种臻两优 8612 的示范推广与高产栽培技术分析

2023 年衡阳在全市耕地安全利用区示范推广种植镉低积累水稻品种臻两优 8612,加强高产栽培技术指导,并选点进行测产和稻谷镉含量快速检测。现场评议结果显示,该品种平均产量达到 650kg/667m2 以上,稻谷镉含量远低于 0.2mg/kg的国家标准,具有绿色、高产、低镉的良好表现。通过在重金属污染耕地上推广镉低积累水稻品种,兼顾成本和效用,有力实现了从源头解决稻谷镉含量超标问题,对下一阶段水稻新品种选育、推广的方向选择起到重要指导意义,对有效提升受污染耕地安全利用水平、保障粮食质量安全起到积极作用。     

181份多样性籼稻种质苗期和成熟期镉积累表型评价

近年来,中国稻米镉污染问题较为严重,对人们生活和健康带来严重的威胁。选育低镉积累水稻品种是解决此问题最简单有效的途径,而筛选低镉积累水稻资源是低镉积累水稻品种选育的前提和基础。本研究以引进的来自31个国家(地区)的181份多样性丰富的籼稻种质为研究材料,利用水培和中度镉污染的农田分别对这些种质的苗期地上部分镉吸收和成熟期稻米镉积累进行测定。研究结果表明,苗期地上部分和成熟期稻米镉积累量在品种间有很大差异。苗期地上部分镉含量变异范围为9.90~106.80 mg/kg,而稻米镉含量的变异范围为0.12~1.23 mg/kg。鉴定出稻米镉含量低于0.20 mg/kg的种质3份,地上部和稻米镉含量均较高的种质16份。相关性分析结果表明,苗期镉吸收与稻米镉积累极显著相关(r=0.3861, p0.000 1),苗期镉吸收低的稻种,其稻米镉含量亦相对较低,苗期镉吸收可作为稻米镉累积的重要指示之一。本研究结果为籼稻低镉积累品种选育和镉污染农田的植物修复提供良好的材料基础。     

重金属胁迫对桉树(Eucalyptus)叶绿体基因表达的影响

通过检测重金属离子(Cu~(2+),Zn~(2+),Pb~(2+),Hg~(2+),Cd~(2+))处理后‘广林9号桉’('Eucalyptus Guanglin9')4个叶绿体基因(Rbcl,Accd,Ndhf,Matk)的表达变化,探究重金属胁迫对叶绿体基因表达的影响。分别用5种重金属离子的低、中、高浓度溶液连续灌根处理‘广林9号桉’3月龄幼苗20 d后,提取总RNA,反转录获得cDNA,实时荧光定量PCR(qPCR)检测Rbcl、Accd、Ndhf、Matk基因的相对表达水平。Zn~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)处理后,基因表达总体表现为:低浓度重金属离子诱导叶绿体基因表达水平略微升高;中高浓度重金属离子则显著抑制基因表达。除低浓度Cd~(2+)抑制Rbcl表达外,不同浓度Cd~(2+)对Rbcl、Accd、Ndhf、Matk基因的表达水平均有显著促进作用。高浓度Cu~(2+)促进Accd和Ndhf的表达,其它Cu~(2+)浓度则抑制4个叶绿体基因的表达。结果表明:重金属离子对桉树叶绿体基因表达的影响与离子种类和浓度有关。中、高浓度Zn~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)抑制基因表达,中、高浓度Cd~(2+)促进基因表达。本试验结果可为桉树重金属抗性研究提供参考。     

生石灰对镉胁迫下土壤酸碱度和烟叶镉含量的影响

为探究烟草不同生育期施加不同量生石灰对土壤pH值和烟草各部位镉含量的影响,采用盆栽实验,分别在烟草团棵期、旺长期、成熟期添加0、1125、2250、3375 kg/hm2生石灰(CK、T1、T2、T3),烟叶成熟后采集植株样品进行相关指标测定。结果表明:(1)在酸性土壤中施加不同用量生石灰均可显著提高土壤pH值,土壤pH值依次为T3T2T1CK。(2)团棵期施加处理T2可显著降低烟株不同部位的镉含量;旺长期施加生石灰后烟草各部位的镉含量均有不同程度地降低,其中处理T2对烟叶镉含量的降幅最大,较对照降低60.2%,显著低于其他处理;成熟期施加生石灰能降低根、茎、叶镉含量,对烟草种子中镉含量降低不明显。(3)相关分析显示,土壤pH值与烟草根部镉含量及烟草种子镉含量显著负相关。由此可见,每公顷施加2250 kg的生石灰(T2处理)不仅能提高土壤pH值,减少根系对土壤中镉的吸收,还可以在烟草不同生育期有效降低烟叶镉含量,适合施用在镉污染的烟田。     

土壤镉污染对箭筈豌豆生长、镉积累和营养物质吸收的影响

采用污染土盆栽法,研究箭筈豌豆(Vicia sativa L.)在镉(Cd)添加量为2.5和10.0mg/kg土壤中的生长状况、营养物质吸收和镉富集特征。结果表明,土壤镉添加对箭筈豌豆地上部和地下部生物量没有显著影响,但使种子的生物量降低。轻度和重度镉污染条件下,箭筈豌豆地下部的镉富集系数为21.12~26.39,地上部的镉富集系数为0.47~1.00,种子的镉富集系数为0.46~1.16,镉的转运系数为0.02~0.05。地下部镉含量达268.97mg/kg,地上部和种子的镉含量超国家食品限量标准,营养元素尤其是Fe、Zn、Mn和P的含量,受到镉添加的显著影响。因此,箭筈豌豆可用于镉污染土壤的植物修复,但需防范地上部和种子食用和饲用的安全风险;镉对营养元素吸收的影响是其生长受抑制的原因之一。     

土壤镉含量影响水稻产量与稻穗镉累积分配的品种间差异

以谷粒镉（Cd）积累能力不同的3个晚稻品种（天优华占、星2号和湘晚籼13号）为材料,在人为设置的3个土壤Cd含量条件下,研究土壤镉含量提高对水稻产量与稻穗镉累积分配特性的影响及其品种间差异。结果表明：（1）土壤Cd含量提高使水稻产量下降,在添加1.0mg/kg Cd时各品种均显著减产,以天优华占降幅最大;土壤Cd含量提高对水稻产量构成因素的影响具有品种间差异,但其使各品种产量下降的主要原因基本一致,即主要由有效颖花数、结实率与收获指数下降导致。（2）稻穗与谷粒各部分Cd含量均随土壤Cd含量提高而显著提高,但并不呈直线增长趋势,3个品种的提高幅度表现天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。（3）稻穗Cd累积量随土壤Cd含量提高而显著提高,品种间稻穗Cd累积量呈天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。（4）稻穗Cd主要累积在实粒中,但实粒Cd所占比例随土壤Cd含量提高呈下降趋势,3个品种实粒Cd所占比例呈星2号>天优华占>湘晚籼13号趋势。可见,土壤Cd含量提高对水稻产量与稻穗Cd累积分配的影响具有明显的品种间差异,Cd污染程度不同的稻田应因地制宜选择水稻品种。     

不同生育期脱水对稻米镉含量的影响

为进一步探究水分管理对稻米镉含量的影响,以6 个早稻品种、4 个晚稻品种为研究材料,通过盆栽试验研究了不同生育期脱水（分蘖期脱水,T1;孕穗期脱水,T2;抽穗期脱水,T3;乳熟期脱水,T4;蜡熟期脱水,T5;全生育期淹水,CK）对稻米镉含量的影响。结果表明：脱水处理、品种及二者交互效应对稻米镉含量的影响均达到极显著水平(P＜0.01),不同处理间精米镉含量的大小顺序为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞CK,W2（‘C两优7 号’）、W12（‘湘晚籼13 号’）、W8（‘金优59’）3 个品种的耐镉特性及稳定性较好,适合一般污染区大面积种植。精米镉含量在水稻品种类型之间存在极显著差异(P＜0.01),其含量由高到低为超级杂交稻、常规稻、杂交稻;生育类型不存在主效应。     

施硒对黄芪生长、硒含量及转运的影响

为了解黄芪对硒的吸收转运能力,以黄芪为试材,采用根施和叶面喷施硒2种方式,探索施用不同浓度(0、5、10、50、100μmol/L)的硒酸钠和亚硒酸钠,对黄芪生物量、硒含量以及硒在植物体内的转运能力进行研究。结果表明,无论是以硒酸钠还是亚硒酸钠作为硒源均有利于黄芪地上部和根部干物重、硒含量的增加,随着硒浓度的增加干物重呈先升高后下降的趋势,黄芪地上部硒含量呈逐渐上升的趋势,根部硒含量与之相反。添加硒酸钠和亚硒酸钠处理时,在10μmol/L浓度处理时黄芪地上部和根部干物重最大,分别比CK增加了49.89%、60.87%和23.36%、60.00%。添加相同浓度的硒酸钠处理时,黄芪地上部和根部中硒含量高于施亚硒酸钠处理,在100μmol/L浓度处理下黄芪地上部硒含量最大为119.13μg/g,在5μmol/L浓度处理下黄芪根部硒含量最大为52.25μg/g。2种施硒方式下,根部施硒酸钠更有利于黄芪对硒的富集,且黄芪根部向地上部转运硒的能力随施硒浓度的升高逐渐增大。     

重度镉胁迫下不同水稻品种镉富集差异研究

以22个不同水稻品种(系)为材料,采取盆栽试验研究了重度镉胁迫下品种间籽粒产量、糙米镉含量及镉富集系数差异变化。结果表明,不同水稻品种(系)籽粒产量、糙米镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为54.10~142.50 g/盆、0.094~0.358 mg/kg、0.049~0.187,最高值与最低值分别相差2.63倍、3.81倍、3.82倍。重度镉胁迫下水稻产量与糙米镉富集能力不存在显著相关性。依据籽粒产量和糙米镉富集能力进行聚类分析表明,可将参试水稻品种分为3大类,第1类产量较低,包括1个镉富集较弱和3个镉富集较强品种;第2类产量中等,包括6个镉富集较弱和2个镉富集极强品种;第3类产量较高,镉富集能力中等(10个品种)。基于籽粒产量和糙米镉富集差异,可通过筛选、培育低镉高产品种用于镉污染区种植,这对于保障粮食安全生产具有重要意义。     

镉胁迫对河岸带草本植物种子萌发及幼苗生长的影响

本研究以青葙、紫花地丁、酸模叶蓼、短叶水蜈蚣、含羞草、白花鬼针草种子为材料,通过测定发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长等指标,研究不同浓度镉胁迫对这6种河岸带草本植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:1)除低浓度Cd~(2+)(10 mg·L~(-1))处理组,酸模叶蓼的发芽势小幅上升(p0.05),含羞草活力指数有所上升(p0.05)外,其他所有处理组植物的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均随着Cd~(2+)浓度升高而出现不同程度的下降,其中,青葙、酸模叶蓼在镉胁迫条件下表现相对稳定。2)高Cd~(2+)浓度明显抑制6种草本植物幼苗根、芽的生长,低浓度Cd~(2+)(10 mg·L~(-1))有利于含羞草和外来植物白花鬼针草幼苗的生长,Cd~(2+)浓度超过100 mg·L~(-1)后,短叶水蜈蚣已达到致死剂量。综上所述:青葙、酸模叶蓼、含羞草、白花鬼针草等草本植物可作为河岸带生态恢复优先考虑的物种。     

两个黑麦草品种对镉吸收富集比较研究

采用盆栽试验研究比较两个黑麦草品种在不同Cd污染水平(0、75、150、300及600 mg.kg-1)下生长量、抗氧化酶活性、Cd含量及积累量的差异,以筛选出更适合作为土壤镉污染修复的品种。结果表明,随着土壤镉水平的增加,两个黑麦草品种根系干重、阿伯德地上部干重和植株总干重呈先增加后降低的趋势。土壤镉污染水平为75 mg.kg-1时,阿伯德地上部和植株总干重达到最大值(10.92 g.pot-1和12.03 g.pot-1),较对照分别增加了11.13%和10.67%。两个黑麦草品种各部位SOD活性、CAT活性和根系POD活性,均随土壤镉水平的增加呈先升高后降低的趋势,地上部MDA含量则逐渐升高。两个黑麦草品种镉转运系数、镉富集系数均大于1。黑麦草对Cd耐性和吸收富集存在基因型差异。比较两个品种黑麦草,在75~600 mg.kg-1Cd胁迫下,阿伯德品种地上部干重和总干重均高于邦德品种,且阿伯德地上部和根系镉含量及镉积累量高于邦德。阿伯德更适合作为土壤镉污染的植物修复材料。     

镉在水稻体内的分配规律与水稻镉耐性的关系

通过盆栽实验研究了镉在水稻体内的分配规律,结果表明,吸收的镉大部分累积在根部,越往上吸收越少,即Cd在水稻体内各器官的分配规律是：根>>茎>鞘>叶>稻米。就稻米镉含量而言,Lemont稻米镉含量比F6-138-1低,这与前期筛选的结果认为Lemont是耐性品种,F6-138-1是敏感品种是一致的,从而验证了前期的筛选方法。结果还表明,水稻品种的镉耐性与其吸收镉相对较少或向地上部运输比例较低有关。