不同基因型小白菜对镉的吸收积累差异研究

利用水培试验,通过外源镉的添加,研究了重金属镉污染对小白菜不同基因型生长发育及镉吸收与积累的影响。结果表明,不同基因型小白菜对镉毒害的反应及吸收存在明显的差异,其中青优4号、常州高脚小白菜等对镉毒害反应较为敏感,而上海五月慢、苏州青等耐镉毒害的能力相对较强;杭州油冬儿、青优4号、温州蚕白菜等可食部位吸收积累镉的能力较弱,而南汇矮脚菜、矮脚大头青、苏州青、上海五月慢等吸收与积累镉的能力相对较强。     

小白菜镉含量基因型与环境效应研究

为明确小白菜镉（Cd）含量的差异及基因型、环境的效应,利用AMMI（additive main multiplicative interaction）模型对福建省莆田市6个地点种植的6个小白菜品种的Cd含量进行分析。结果表明,不同品种小白菜在不同试点的Cd含量变异范围较大,小白菜地上部和地下部及试点土壤Cd含量间相关性不显著;基因型、环境及两者间互作效应对小白菜Cd含量存在极显著影响。对于小白菜地上部和地下部Cd含量,环境效应占总效应的比例分别为87.04%和65.97%,基因型与环境间的互作效应次之,基因型效应最小;表明环境差异是引起Cd含量变化的主要原因,选择适宜的种植地点是降低小白菜Cd含量的主要途径,因此为减少小白菜Cd含量,采取地区控制和品种搭配相结合的策略是最为有效的途径。根据Cd含量的表型值、AMMI双标图和稳定性分析结果,品种‘田园青冠’在兴沙村和东大村试点的小白菜地上部Cd含量低且稳定,生产上可优先选择。     

不同基因型小白菜硝酸盐积累量差异研究

本研究以浙江地区主栽的16个不同基因型小白菜品种为材料,在温室条件下,分析了不同基因型小白菜品种间硝酸盐、亚硝酸盐积累量及品质指标粗蛋白和总糖的变异情况;同时以硝酸盐及亚硝酸盐含量存在显著差异的4个不同基因型品种为材料,在实验室条件下测定了这4个品种的NO3-吸收速率。结果表明：小白菜不同基因型品种间硝酸盐积累量存在较大变异,且与亚硝酸盐积累量及品质指标间没有必然的联系,可以筛选出低硝酸盐且优质的品种。四月慢和绿领裕农一号为高硝酸盐积累品种;华冠青梗菜、夏抗F1青菜、夏帝和高华青梗菜为低硝酸盐积累品种。吸收液的NO3-浓度在5～20mM范围内,四月慢的NO3-吸收速率显著高于华冠青梗菜,同时,吸收动力学参数Vmax和Km值显示,高硝酸盐积累品种四月慢对硝酸根的吸收能力强于低硝酸盐积累品种高于华冠青梗菜。本研究结果为低硝酸盐积累品种的选育提供理论依据。     

小白菜硝酸盐累积的基因型差异

比较分析了32种基因型小白菜材料及同一基因型小白菜不同部位硝酸盐含量的差异及其原因.结果显示:不同基因型小白菜间和同一基因型小白菜的不同部位间硝酸盐含量均有显著差异;不同基因型小白菜的不同部位硝酸盐含量与该部位硝酸还原酶活性呈显著负相关;随着收获期的延长,不同基因型小白菜各部位的硝酸盐含量均显著下降,且叶片中硝酸盐累积量的降低幅度比叶柄中大.     

低浓度镉对小白菜生长及营养元素吸收积累的影响

用水培模拟轻度重金属污染土壤,研究低浓度Cd(5μmol/L)对10个品种小白菜生长及营养元素吸收积累的影响。结果表明,低浓度Cd对耐性强的品种的生长有促进作用,对耐性差的品种的生长有抑制作用。5μmol/L Cd促进小白菜根系对Ca、Mg的吸收,但抑制Ca、Mg向地上部转运;小白菜地上部Ca、Mg、Mn、Zn、Cu含量受到Cd的抑制,且抑制程度存在品种差异。小白菜根部Fe、Zn含量受到不同程度的抑制。不同品种小白菜地上部和根部的镉含量存在差异,其中日本华冠火青菜地上部镉含量较低,耐性指数较高;大头.沪王青、抗热605两个品种地上部镉含量也较低,但地上部生长量受到抑制较大,不利于生产。     

小白菜硝酸盐含量基因型差异的生理机制研究

以硝酸盐含量有显著差异的2个小白菜品种湘潭矮脚白(高硝酸盐含量基因型)和上海青(低硝酸盐含量基因型)为材料，通过测定其吸收硝酸盐的速率、硝酸还原代谢库内硝酸盐的浓度(MPS)、硝酸还原酶活性(NRA)等。研究其硝酸盐含量基因型差异的生理机制。结果表明，2个小白菜品种吸收硝酸盐的速率、NRA存在显著的差异。硝酸盐含量较高的品种湘潭矮脚白具有较低的NRA，但具有较高的硝酸盐的吸收速率：而硝酸盐含量较低的品种上海青则具有较高的NRA，吸收硝酸盐的速率则较低。因此小白菜硝酸盐含量的基因型差异产生的原因可能是吸收硝酸盐的速率不同和硝酸盐还原能力有差异共同作用的结果。     

玉米苗期耐镉胁迫的基因型差异

为了确定适宜的玉米耐镉(Cd)基因型筛选指标,采用营养液培养的方法系统评价12个不同基因型玉米苗期耐Cd胁迫的基因型差异。结果表明,Cd胁迫下不同基因型玉米生长及抗氧化系统的活性等指标存在显著的品种间差异。主成分分析表明,植物株高、地上部干物质质量、根部干物质质量、根叶比、叶片SPAD值、叶片POD、CAT活性及叶片MDA质量摩尔浓度的耐Cd指数在3个主成分中占较大比重。相关性分析表明,地上部干物质质量和叶片SPAD值的耐Cd指数除分别与叶中SOD活性和根叶比的耐Cd指数未达显著相关外,与其他指标耐Cd指数的相关性均达到显著或极显著水平;同时,不同玉米品种间地上部植株干物质质量和叶片SPAD值耐Cd指数的变异系数均大于15%。因此,植株地上部干质量和叶片SPAD值的耐Cd指数适合作为耐Cd基因型筛选的指标。12个品种通过聚类分析分为3类:Cd敏感型、中间型、Cd耐受型。     

镉胁迫对不同基因型小白菜氮代谢和光合作用的影响

以硝酸盐低积累和高积累2个品种小白菜(Brassica campestris L.ssp.)为试验材料,采用盆栽的方式研究不同浓度镉(Cd)处理对小白菜叶片中硝酸盐、铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白、氮代谢相关酶活性及光合作用的影响。结果表明,在试验设置的镉含量(0~7.0mg/kg)范围内,随着镉含量的升高,硝酸盐低积累品种小白菜的生长受到显著抑制;低积累品种叶片的硝酸盐和可溶性蛋白含量均呈先增加后降低的趋势,高积累品种则逐渐降低。镉胁迫促进铵态氮和游离氨基酸在小白菜叶片中的累积,其中,低积累品种表现得更为明显。镉胁迫下,2个品种小白菜的硝酸还原酶活性均受到显著抑制。随着镉含量的升高,与对照相比,2个品种小白菜的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均呈先增加后降低的趋势。镉胁迫使得小白菜对氮素的吸收代谢紊乱,光合速率降低,且胁迫的响应程度与小白菜的基因型有关,在硝酸盐低积累品种中表现得更为显著。     

旱稻吸收砷镉的基因型差异研究

通过盆栽试验,比较了29种不同基因型旱稻对As、Cd的吸收与转运。研究结果表明:不同基因型旱稻在生物量和As、Cd吸收上均表现出显著差异,单株平均生物量和变异系数分别为23.57 g和15.8%。茎叶、颖壳和糙米As含量分别为1.022、0.177、0.050 mg·kg~(-1),变异系数分别为25.1%、54.3%和39.7%;Cd含量分别为0.811、0.230、0.116 mg·kg~(-1),变异系数分别为58.2%、38.9%和58.0%。旱稻不同器官对As、Cd累积的大小顺序均为糙米颖壳茎叶,Cd、As在三器官间的比值分别为1∶1.9∶6.7和1∶3.5∶20.4,说明不同器官间Cd转移系数高于As。相关性分析表明,茎叶与颖壳、茎叶与糙米、颖壳与糙米之间的相关系数:Cd分别为0.466(P0.05)、0.658(P0.01)和0.758(P0.01),As分别为0.437(P0.05)、0.290和0.611(P0.01)。旱稻对Cd的吸收与转运能力以及其基因型差异均较As大。29份不同基因型旱稻糙米As含量均达标(NY 5115—2002,0.5 mg·kg~(-1)),82.8%的旱稻Cd达标(GB 2762—2012,0.2 mg·kg~(-1)),糙米As、Cd含量均低于二分之一标准的基因型占37.9%,包括V2、V3、V6、V11、V12、V13、V15、V16、V19、V20和V25,表明通过筛选Cd、As低吸收的旱稻进行非淹水种植可保障稻米安全生产。     

生物炭对小白菜镉铅积累及品质的影响

【目的】探究不同添加量生物炭对镉铅复合污染土壤中小白菜（Brassica chinensis L.）镉铅积累及营养品质的影响,以期为农产品安全生产提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,研究土壤中添加0%、0.5%、1%、2%的生物炭对小白菜生长及营养品质、Cd和Pb的积累、土壤理化性质及酶活性的影响。【结果】在土壤中添加1%、2%生物炭后,土壤DTPA提取态Cd和Pb显著低于对照,土壤p H值、有机质、速效磷和速效钾含量、土壤脲酶与蔗糖酶活性均显著高于对照。生物炭促进了小白菜的生长及营养品质的提升,地上部干重、可溶性糖和维生素C含量均显著高于对照;同时,生物炭显著降低了小白菜各部位对Cd和Pb的积累,尤以地上部降低最为显著,较对照分别降低了27.53%～71.46%和31.00%～55.43%。1%和2%生物炭对小白菜生长、营养品质和重金属含量都有显著影响,但两者间无差异。【结论】生物炭添加到土壤后,一方面通过提高土壤pH值,降低了土壤重金属有效性,抑制了小白菜对Cd、Pb的积累,进而影响了作物品质;另一方面生物炭促进了土壤养分循环,增加了土壤有效养分含量,最终改善了小白菜的生长状况及营...     

甜玉米籽粒物性的基因型差异

以甜玉米区域试验中40个品种为材料,采用物性分析仪研究其籽粒物性(硬度、脆性、黏着性、弹性、黏聚性、咀嚼性和回复性)的基因型差异,并进行主成分分析和聚类分析。结果表明:甜玉米籽粒物性间存在显著的基因型差异,变异程度最大的为脆性,最小的为黏聚性,变幅分别为1 152.66～5 308.34、0.16～0.27。物性参数间有良好的相关关系,其中硬度与咀嚼性、回复性与黏聚性的相关系数达到0.90以上。通过主成分分析,将7个物性参数转变为3个独立的主成分,累计方差贡献率为86.88%,其中咀嚼性和回复性是影响甜玉米籽粒物性的主要因素。通过系统聚类,将40个甜玉米品种按照咀嚼性和回复性大小分为两大类,两大类中又按照脆性和黏着性大小分为4个亚类。甜玉米质构特性存在显著的基因型差异,为甜玉米合理利用提供了理论依据。     

芦蒿对Cd积累与转运的基因型差异研究

为保障芦蒿作为茎叶菜食用的安全性,通过温室盆栽试验,研究了4种芦蒿对Cd积累与转运的基因型差异。结果表明,同一Cd处理水平下4种芦蒿品种干物重变化差异显著（P<0.05）,且随着Cd处理水平的增加4种芦蒿品种干物重均呈现先上升后下降的趋势,在100 mg·kg-1时达到最大。随着土壤Cd处理浓度的增大,4种芦蒿叶片抗氧化酶活性呈现先上升后下降的趋势,且伏秋芦蒿和白芦蒿抗氧化酶活性下降幅度大于大叶青芦蒿和青白芦蒿。4种芦蒿基因型可食部分（茎）Cd含量、富集系数（BFs）和转运系数（TFs）存在显著的品种差异（P<0.05）,且富集系数均大于1.0。当土壤Cd浓度超过0.5 mg·kg-1时,芦蒿茎中Cd含量均超过无公害蔬菜安全要求,说明该土壤已不适宜种植芦蒿,当土壤Cd含量略高于自然背景值时,则可以选择伏秋芦蒿。     

小白菜对Cd污染石灰性土壤的修复

以小白菜为供试材料,采用盆栽土培方法,研究了不同小白菜品种对石灰性土壤中Cd净化能力的差异,初步探讨了其对Cd污染土壤的修复效果。结果表明:石灰性土壤对Cd有明显的钝化作用,种植小白菜可以减缓土壤对Cd的固定;翠宝和其余供试品种间差异达到显著水平,其对土壤Cd的净化率也最高。土壤脲酶及过氧化氢酶活性随土壤Cd浓度的增加而降低;种植小白菜后可以增加土壤脲酶及过氧化氢酶的活性,促进酶活性的恢复,但品种间差异不明显。回归分析表明,土壤脲酶活性与土壤Cd浓度显著相关,可表示出土壤受Cd污染程度。     

玉米自交系对肥力反应的基因型差异

在两个肥力水平下,研究自交系的敏感度,并对自交系的耐肥性进行了评价。结果表明：玉米自交系产量之间表现出明显差异。改良502、L1154在两个施肥水平下,都有较高产量,具有较低的敏感度,在育种中有良好应用潜力。低肥条件下,旱27、502、获唐黄、330、冀35、832、刘早等显示较强耐肥性,产量居于前列,是育种中重要的种质资源。     

水稻镉离子流速的基因型差异及其与镉积累量的关系研究

为了研究水稻镉(Cd)积累量与其流速之间的关系,采用非损伤微测技术对四种基因型水稻根系不同部位和根茎维管束组织中的镉离子(Cd2+)流速进行了测定。结果表明,根系不同部位的Cd2+流速存在显著差异,伸长区的Cd2+流速显著大于根冠,根毛区和根毛,且在基因型间存在明显差异。根系伸长区维管束组织的最大Cd2+流速比其表皮细胞的流速大1倍以上,基因型间的差异较小。茎秆维管束组织中的Cd2+流速在基因型间的差异非常显著,T优705各部位的Cd2+流速都明显大于其他品种,且稳定性较好,致使其根系和地上部的Cd积累量也显著大于其他品种。根茎维管束组织中的Cd2+流速能够准确地反映不同水稻品种转运和积累Cd的潜力。     

蜈蚣草生长特性和富集砷的基因型差异研究(英文)

利用从我国蜈蚣草主要分布地区收集到的不同蜈蚣草基因型进行田间试验,评价他们耐砷和富集砷的能力.试验结果表明,蜈蚣草基因型在株高、生物量、羽叶数上都表现出显著的不同.株高变化范围为29.6～68.2 cm;每株羽叶数变化范围为18.0～60.0个;每株地上部鲜重变化为150～540 g;每株根鲜重变化范围为20.3～94.9 g. 蜈蚣草基因型地上部和根部的砷浓度也表现出显著差异.地上部砷积累浓度变化范围为643.10～3009.03 mg·kg-1,根部砷积累浓度变化范围为26.34～112.38 mg·kg-1. 基因型C108地上部积累砷最多,显著大于其它蜈蚣草基因型;研究还发现,蜈蚣草基因型间的转运系数和生物富集系数也存在显著差异. 相关分析显示,蜈蚣草富集砷的量与株高、羽叶数、芽苞数等生长特性呈正相关.     

甜玉米磷素吸收利用的基因型差异

以我国近年来新育成的22个甜玉米品种为试验材料,在同一供肥水平下进行大田试验,研究提高甜玉米磷素吸收利用的基因型潜力。结果表明:各基因型产量、生育期、磷素吸收量和磷素利用效率存在显著差异,其中鲜果穗和鲜籽粒产量变幅为7 324~11 801和5 129~8 531 kg.hm-2,生育期变幅为74~84 d,磷素积累量变幅为15.25~38.99 kg.hm-2,鲜果穗和鲜籽粒磷素利用效率变幅分别为286.6~480.4和198.1~338.5 kg.kg-1,提高甜玉米磷素吸收量和磷素利用效率的基因型潜力较大。聚类分析结果表明,收获物高产、磷素积累量高、磷素利用效率高的品种为金凤8号、穗美9701和金师王,其鲜果穗产量、鲜籽粒产量、磷素积累量、鲜果穗利用效率、鲜籽粒利用效率平均值分别较其他品种高10.95%、17.90%、16.92%、9.58%、2.27%。产量、磷素利用效率和磷素积累量三者通径分析结果表明,磷素积累量和磷素利用效率对不同品种产量共同起作用,其中磷素积累量对产量的贡献大于磷素利用效率。在甜玉米生产中,选择磷素积累量高的基因型有利于获得高产,同时减少磷素资源的浪费。     

湿害胁迫下大麦生长抑制和产量损失的基因型差异

在分蘖期对15份大麦基因型进行12 d 的渍水处理,研究渍水条件下生长抑制和产量损失的基因型差异.结果表明,黄化指数(LCI)虽然不能完全反映所有基因型的产量损失程度,但作为耐湿性的一个指标对大多数基因型是可靠的.在渍水期间和撤水后,大部分大麦基因型新长的叶长和叶宽下降,但93-3143变化不大;渍水处理与对照相比,株高和干重平均降低29.2%和54.4%,基因型间差异显著,Franklin的降幅最大.渍水下导致籽粒产量显著下降,产量构成因子中以穗数下降最为明显,其次是每穗粒数,粒重变化较小,而穗数减少主要是分蘖及其成穗数下降的结果.渍水对产量影响的基因型差异很大,地方品种永嘉红六棱减产最小,两个澳大利亚主栽品种Franklin和Gairdner减产最为严重.产量构成因子对产量的直接通径系数大小依次为:穗数、粒数和粒重,穗数经粒数对产量的影响很小,经粒重的间接通径系数较大且为正值;粒数经穗数对产量的影响亦较小,经粒重的间接通径系数较大且为负值;粒重经穗数和粒数对产量的影响均较大,但作用方向不同.     

两种白菜POD、PPO和SOD对Cd胁迫的反应

本试验研究了不同Cd浓度下两种白菜叶的POD(过氧化物酶)、PPO(多酚氧化酶)及SOD(超氧化物歧化酶)的活性变化。结果表明:两种白菜PPO活性总体上随Cd浓度的增大呈上升趋势;其SOD活性随Cd浓度的增大表现先上升后下降的特点,在Cd浓度为10m g/kg时出现高峰;翠宝(C)的POD活性整体上为增加趋势,但青帮(Q)POD活性与其SOD的变化趋势类似。在一定范围内三种酶呈现不同程度的保护作用,这说明在一定程度上PPO、POD、SOD活性的提高与维持是植物耐Cd胁迫的重要因素。     

镉低积累青菜品种筛选及硫对镉胁迫下青菜镉含量和品质影响

以36个不同基因型青菜品种为材料,采用盆栽试验,根据可食部分生物量和镉(Cd)积累量差异,筛选Cd低积累和Cd高积累青菜品种,利用小区试验,研究外施硫对不同Cd积累型青菜品种可食部分Cd含量和营养品质的影响。结果表明:不同浓度Cd处理下,36个青菜品种可食部分生物量和Cd含量差异显著;紫罗兰(ZLL)和矮脚黄(AJH)2个青菜品种符合Cd低积累品种特征,适宜在Cd中低污染土壤(Cd≤1 mg·kg~(-1))种植;壶瓶长梗白(HPCGB)和抗热605(KR605)2个青菜品种可食部分Cd含量较高,为Cd高积累品种。小区试验结果进一步验证了盆栽筛选出的Cd低积累和Cd高积累品种特性。1 mg·kg~(-1)Cd处理水平下,2个Cd低积累和2个Cd高积累青菜品种可食部分可溶性蛋白、可溶性糖和硝酸盐含量均高于对照;5 mg·kg~(-1)Cd处理水平下,上述4个青菜品种硝酸盐含量超过食品安全国家标准限量(GB 18406.1—2001);外施硫可不同程度降低青菜可食部分Cd含量和硝酸盐含量,提高了可食部分可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量。在Cd中低污染大田种植紫罗兰(ZLL)和矮脚黄(AJH)青菜品种及外施硫可有效降低可食部分Cd含量和改善蔬菜品质。