硅对镉胁迫下水稻幼苗营养器官外部形态与镉累积量的影响

本试验采用溶液培养,研究不同浓度的Si(0、30、80、130、180 mg/L SiO2)在4.0 mg/L CdCl2浓度胁迫下对水稻幼苗叶脉、叶色、根系及水稻幼苗地上部分和地下部分Cd累积量和生物量的影响.结果表明:在Cd胁迫下Si使水稻幼苗根、茎、叶受Cd毒害状况逐渐减弱,在80～130 mg/L的SiO2浓度范围内,其中毒症状轻微或未出现中毒症状;随着SiO2的加入,地上部分和地下部分Cd的累积量均比加Cd而不加Si时低;在水稻幼苗营养器官中Cd的累积量为:根> >茎叶＞茎鞘＞叶片;在茎叶的Cd累积量中,90%以上的Cd累积在茎鞘中;且在培养液中已有大量的Si和Cd形成了Si-Cd络合物,从而在体外降低了Cd的活性.     

硅对镉胁迫下水稻幼苗培养液指标及其生物量的影响

通过溶液培养,研究不同浓度Si(0、30、80、130、180 mg·L-1SiO2)在4.0 mg·L-1Cd2 浓度胁迫下对水稻幼苗培养液中的Si、Cd含量、pH值及其下降值、根系细胞K 外流量和根、茎叶干重的影响.结果表明,大量的Si可通过在水稻体外(培养液中)与Cd相结合,形成了Si-Cd络合物,从而束缚了Cd的活性,使培养液中有效Cd含量明显下降.降低了Cd对水稻幼苗的毒性.最终抑制水稻对培养液中镉的吸收.此外,随着培养液中SiO2浓度的加入,根系细胞K 外流量极显著(P＜0.01)降低,培养液中的pH值下降,说明si可以减轻Cd对水稻根系细胞质膜的伤害,使细胞质膜透性下降,从而保护了水稻细胞膜不受Cd的破坏.进而增加了水稻幼苗根、茎、叶的生物量.     

硅缓解小麦镉毒害的效应研究

采用水培试验研究了不同Si,Cd水平下,小麦幼苗生长及Cd在小麦幼苗体内积累的变化.结果表明,营养液中加入硅可缓解小麦幼苗的镉毒害症状,增加小麦的生物量.提高溶液中的Si浓度可降低小麦根、茎、叶的Cd含量,降低幅度为叶＞茎＞根,营养液中的Si水平愈高,小麦Cd含量降低程度愈大,但高Cd水平下Si的作用减弱.从整株看,Si能减少小麦镉的积累量,且能抑制低镉处理(0,5 μmol/L)下Cd向地上部运转,但高Cd条件下Si的抑制作用亦减弱,当营养液中的Cd浓度为10μmol/L时,Si有促进Cd向小麦地上部运转的趋势.     

硅缓解小麦镉毒害的效应研究

采用水培试验研究了不同Si,Cd水平下,小麦幼苗生长及Cd在小麦幼苗体内积累的变化.结果表明,营养液中加入硅可缓解小麦幼苗的镉毒害症状,增加小麦的生物量.提高溶液中的Si浓度可降低小麦根、茎、叶的Cd含量,降低幅度为叶＞茎＞根,营养液中的Si水平愈高,小麦Cd含量降低程度愈大,但高Cd水平下Si的作用减弱.从整株看,Si能减少小麦镉的积累量,且能抑制低镉处理（0,5 μmol/L）下Cd向地上部运转,但高Cd条件下Si的抑制作用亦减弱,当营养液中的Cd浓度为10μmol/L时,Si有促进Cd向小麦地上部运转的趋势.     

Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

为探讨耐镉细菌Delftia sp. B9对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响,以两种水稻(华润2号、深两优5814)为材料,研究水稻在3种Cd胁迫浓度(0、0.01、0.1 mg·L~(-1))下添加Delftia sp. B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明:Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,Delftia sp. B9产吲哚乙酸(IAA)能力与对照相比显著减少2.87 mg·L~(-1),产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L~(-1)时,添加Delftia sp. B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp. B9菌液的处理(T3)与对照(T1)相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量,使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%,使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明,耐镉细菌Delftia sp. B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发,增加水稻幼苗叶绿素含量和株高,并降低根、茎、叶中Cd含量。     

镉胁迫对红椿(Toona ciliate Roem.)幼苗生长及碳、氮、磷、钾累积与分配的影响

为了解镉(Cd)胁迫对红椿(Toona ciliata Roem.)生长及养分[碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)]吸收的影响,采用盆栽控制试验研究了不同浓度Cd处理[0(对照)、10、20、40、80、160 mg·kg~(-1)]对其幼苗生长发育、生物量以及养分积累与分配特征的影响。结果显示:与对照相比,红椿幼苗生长特性指数(如叶数、叶长、叶宽、根长及地径和株高)与根、茎、叶生物量随Cd浓度增加而降低,但低Cd处理(40 mg·kg~(-1))对各器官指数、株高及总生物量无显著影响(P0.05)。随着Cd胁迫浓度增加,根、茎、叶中Cd浓度逐渐升高,且根大于茎;根K、茎K、叶K和叶N累积量随胁迫浓度增加呈先升后降,而根C、根N、茎N、根P和叶P累积量则逐渐降低。此外,茎C、叶C和茎P在低Cd处理时无显著差异,但较高Cd胁迫处理(≥40.00 mg·kg~(-1))则显著抑制并改变其累积与分配格局。红椿幼苗具有一定的抗Cd胁迫能力,但较高浓度Cd胁迫(≥40.00 mg·kg~(-1))显著影响了红椿幼苗的生长特性及其养分格局。     

盐胁迫下硒对水稻幼苗吸收镉的影响

本文分别通过水培和土培试验研究了盐胁迫条件下硒(Se)对水稻幼苗吸收镉(Cd)的影响。水培实验结果表明,适当的土壤盐度可以增加Cd从水稻地下部分向地上部分传输的能力,Se的添加能够明显减少水稻对镉的吸收。水培条件下盐、硒共同胁迫作用,Cd从水稻地下部分向地上部分传输的能力能够明显减少。土培实验结果表明,盐胁迫下低浓度硒Se(0.5mg.kg-1)能够增加水稻幼苗吸收Cd的能力。土培条件下盐、硒共同胁迫作用,虽然Cd从水稻地下部分向地上部分传输的能力有一定减少,但不如水培方式明显。盐胁迫下,要降低水稻对土壤镉Cd的吸收,添加Se的最佳浓度为1mg.kg-1。     

东南景天种植及对土壤重金属锌和镉的去除研究

土培试验研究了东南景天在土壤中的种植,研究发现,东南景天对土壤中高含量重金属Zn、Cd有很强的忍耐、吸收和累积能力。东南景天是一种新的Zn、Cd超累积植物,为去除土壤中重金属Zn、Cd提供了一种切实可行的办法。结果表明:单一Zn胁迫下,东南景天根中Zn含量随着土壤中Zn浓度的增加而增加,东南景天茎和叶中Zn含量随着土壤中Zn浓度的增加呈先增加后减小趋势,Zn体内的分配为根茎叶,Zn在东南景天根茎叶中的富集系数和迁移系数较高,显示东南景天对Zn具有较强的富集能力和转运能力。单一Cd胁迫下,东南景天根中Cd含量随着土壤中Cd浓度的增加先增大后急剧减小,Cd在东南景天根中的富集系数和迁移系数较高,但Cd在东南景天茎和叶中的富集系数和迁移系数较低,吸收的Cd多累积在根部,向地上部分运输的量较少。体内的分配为根茎叶。同时,在Zn、Cd双重胁迫下的东南景天的生长是劣于同浓度下单一Zn或Cd胁迫下的生长。     

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。     

锌对镉胁迫下水稻幼苗镉吸收转运及根系形态的影响

以湘晚籼12号为材料,采用水培试验,研究了0.4mmol/L锌对镉胁迫下水稻镉吸收转运及根系形态的影响。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗根系生长受到极显著抑制,根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积明显下降,随胁迫浓度增加和处理时间延长,抑制程度加重;0.4mmol/L锌对镉胁迫有一定缓解作用,可不同程度减轻对水稻幼苗的毒害,促进根系各指标的增加,与不同程度镉胁迫处理相比,锌对水稻幼苗根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积分别增加1.8%~38.8%、-0.04%~25.0%、-0.05%~29.9%、-0.06%~28.3%;Zn能减少镉胁迫下水稻对Cd的吸收积累量,在短期(3d)内,加Zn处理较10、20、50μmol/LCd胁迫处理,水稻幼苗总积累量分别减少28.4%、24.9%、8.3%,差异显著,但长期(6d、9d)情况下,降Cd处理效果不显著;加Zn处理极显著促进了胁迫情况下Cd向地上部运输,转运系数达0.21~0.28,较单纯Cd胁迫处理差异极显著,Cd在水稻幼苗体内的再分配差异显著。     

镉、锌胁迫对番茄幼苗生长及脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

研究水培条件下,重金属镉、锌胁迫对番茄种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明:镉、锌溶液(2.000 mmol/L)能明显抑制种子的发芽势、发芽率和根的伸长,受抑制程度为根>发芽势>发芽率;镉(0.001 mmol/L~0.100 mmol/L)和锌(0.010 mmol/L~1.000 mmol/L)能够抑制番茄幼苗株高的增长和干物质的积累、降低叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a b及叶绿素a/b值;番茄茎、叶含水量在高浓度处理(镉、锌营养液浓度分别为0.100 mmol/L和1.000 mmol/L)时明显降低;番茄根、叶中脯氨酸和谷胱甘肽含量均随镉、锌营养液浓度的提高而呈增加趋势,而可溶性糖含量只有当镉、锌营养液浓度分别为0.100 mmol/L和0.100 mmol/L、1.000 mmol/L时才上升。依据试验结果,作者讨论了重金属镉、锌对番茄幼苗根、叶中可溶性糖、脯氨酸和谷胱甘肽含量的作用。     

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...     

水稻土镉污染与水稻镉含量相关性研究

采用盆栽试验的方法,考察了水稻土中重金属镉(Cd)的浓度对水稻生长及Cd富集的影响以及Cd在水稻植株的分布情况,并进一步研究了糙米(可食部位)对Cd的富集量与土壤中Cd总量的关系.结果表明,在各个浓度Cd胁迫下,根、茎叶、稻壳、糙米相比,2个品种水稻都是根累积的Cd含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根>茎叶>稻壳>糙米;在水稻的茎叶细胞中,Cd主要分布在细胞壁,细胞可溶性成分,细胞器Cd的分布量较少,即细胞壁>可溶性部分>细胞器及膜部分;随Cd浓度增加,茎叶中的Cd积累量极显著增加,各细胞组分中的Cd含量均显著增加;根据国标GB 2762-2005对大米中Cd的限最标准(≤0.2 mg·kg~(-1)),水稻土土壤总Cd临界值分别为2.0mg·kg~(-1)(博优225)、3.1 mg·kg~(-1)(矮糯).因此,在污染土壤上宜选种食用部位重金属积累低的水稻品种,以减少人类吸收重金属的风险.     

花生对土壤镉吸收及镉的亚细胞分布研究

通过土培试验,以鲁花14为材料,采用盆栽方法,设置0.10(CK)、3.24、7.35、8.38、18.80 mg/kg5种土壤镉浓度,研究了鲁花14各器官对土壤镉的富集效应及其镉在各器官亚细胞的分布。结果表明:随着镉浓度的增加,花生根、茎、叶的镉含量也持续增加,不同镉处理间差异显著。土壤镉浓度小于(包含)8.38mg/kg时,镉含量大小顺序为叶>根>茎;土壤镉浓度为18.80 mg/kg时,镉含量大小为根>叶>茎。镉在根、茎、叶中亚细胞组分中的含量及其分布比例在不同镉处理间不同。土壤镉浓度小于(包含)8.38 mg/kg时,镉在根、茎、叶中亚细胞组分的镉含量为细胞壁>细胞器>可溶部分,镉积累在细胞壁是花生忍耐镉的主要机制。但在18.80 mg/kg时,亚细胞组分的镉含量为细胞器>细胞壁>可溶部分,说明在高镉浓度下,花生受到镉的毒害很严重。     

不同外源生长素对镉胁迫水稻根系生长的影响

以水稻中花11号为材料,测定了不同外源生长素对镉胁迫水稻根系生长发育的影响。结果表明,0.1mmol/L镉诱导水稻初生根、不定根和侧根的伸长生长且侧根的数目也增加,但抑制地上部分的生长。在镉胁迫下添加不同浓度的生长素如NAA、IAA、IBA和2,4-D都明显改变根系的生长且变化趋势相似。即浓度为10^-9～10^-7M时,促进镉胁迫水稻初生根和不定根的伸长生长,其中以浓度为10^-8M时,促进作用最强;当浓度高于10^-7M时,反而抑制了根的生长;添加4种外源生长素均不能解除镉对地上部分的抑制作用,不过镉胁迫下添加10^-9～10^-8M的NAA能在一定程度上改善镉胁迫水稻的生长。在相同浓度条件下,不同生长素对初生根和不定根上侧根的形成和发育既有相似之处,也存在一定差异。     

基于全基因组和转录组的绿豆谷胱甘肽转移酶基因及其对镉胁迫的响应

以绿豆为材料,运用生物信息学、转录组学和酶学等分析方法,对绿豆GST家族基因结构及其表达蛋白的特征进行分析,并检测镉（Cd）胁迫下GST基因表达谱和酶活性变化。结果表明,绿豆基因组中包含有93个GST基因,分为Tau、Phi、Lambda、Theta、Zeta、DHAR、EF1Bg、GHRs、mPGES2和TCHQD等10类,以Phi和Tau类基因数最多;不同类基因结构存在较大差异,Tau类和TCHQD类含有2个外显子,Phi类和GHRs类分别含3和5个外显子,其余基因外显子数目在6~10个。其中只有40个基因在绿豆中表达,31个基因在根、茎、叶中都有表达,6个基因选择性表达。Cd胁迫上调大多数基因的表达量,根、茎、叶中被显著上调的GST基因分别为10、8和4个,平均上调倍数为2.17、2.25和3.26;Cd胁迫显著升高根和茎中GST酶活分别达2.14和1.27倍,与基因表达量的变化一致。表明绿豆根中GST基因及其酶活在Cd胁迫响应中起最主要作用。研究结果为植物GST基因的进一步研究和在植物抗逆中生物技术应用提供了科学资料。     

球形红细菌对镉胁迫下小麦幼苗镉积累的影响

为了研究光合细菌球形红细菌菌悬液对镉胁迫下小麦幼苗镉积累的影响。运用三因素交叉分组随机设计,通过水培试验,研究了球形红细菌菌悬液对小麦幼苗生长过程中培养液Cd2+浓度的影响,以及球形红细菌菌悬液与Cd2+复合处理对小麦幼苗茎叶和根系镉积累量的影响。培养液中Cd2+浓度随培养时间的延长而降低,在小麦幼苗生长初期降低幅度较大;茎叶和根系镉积累量既随培养液Cd2+浓度增加而增加,也随培养时间的延长而增加,在第7~10天镉积累量的增长幅度最大,且根系镉积累量>茎叶镉积累量;施用球形红细菌菌悬液后培养液Cd2+浓度以及小麦幼苗茎叶和根系中镉积累量比对照分别降低了1.9%~49.9%、12.3%~58.1%和8.3%~53.9%。该研究为光合细菌的进一步开发利用提供了理论基础。     

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。     

镉胁迫下茭白各器官对镉的积累差异研究

[目的]探求镉(Cd2+)在茭白植株内富集和分布规律。[方法]以茭白的单季茭品种蒋墅茭和双季茭品种葑红早为试材,采用在土壤中添加Cd2+100 mg/L的胁迫处理,对Cd2+胁迫处理后7 d内茭白叶、短缩茎、根中Cd2+的积累量进行了测定。[结果]随Cd2+胁迫处理时间的增加,两品种茭白叶、短缩茎、根中Cd2+积累量均呈增加的变化趋势;Cd2+积累的量在茭白不同营养器官间表现为:根>短缩茎>叶,品种间葑红早的积累量同比均高于蒋墅茭。Cd2+胁迫处理第7天时,茭白各营养器官对其富集系数表现为:根>短缩茎>叶,品种间以葑红早高于蒋墅茭,说明葑红早对Cd2+的吸收积累能力强于蒋墅茭。[结论]Cd2+胁迫下茭白品种间各营养器官对其吸收积累的能力存在明显差异。     

外源柠檬酸杆菌对水稻镉吸收和亚细胞分布及生理特性的影响

为探究外源柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)对水稻抗镉胁迫的影响，以在培养土中添加外源柠檬酸杆菌XT1–2–2菌悬液(处理组)和未加菌悬液(对照组)的盆栽水稻为研究对象，分析分蘖期水稻在3种Cd质量浓度(0、5、10 mg/kg)处理下XT1–2–2对Cd的吸收、转运、亚细胞分布及生理特性(可溶性糖和抗坏血酸)的影响。结果表明：与对照组相比，处理组水稻根、茎、叶的Cd质量分数均显著降低；Cd质量浓度为0、5mg/kg时，根茎间的转运系数也显著低于对照组的；处理组水稻根中的细胞壁、细胞膜和可溶性部分的Cd质量分数均显著低于对照组的，根系细胞壁中Cd分配比例增加，可溶性部分Cd分配比例降低；菌株XT1–2–2处理的水稻茎、叶中的可溶性糖的质量分数显著低于对照组的，而抗坏血酸的质量分数显著高于对照组的，且随Cd处理质量浓度的增加，抗坏血酸的质量分数逐渐增加。综上所述，加入外源柠檬酸杆菌XT1–2–2可以降低分蘖期水稻各组织对Cd的吸收，影响Cd在根茎间的转运以及Cd在根系亚细胞内的分配比例，降低茎、叶中的可溶性糖的质量分数，增加茎叶中的抗坏血酸的质量分数，进而有效增强水稻对Cd的抗性...