苎麻水培扦插苗的耐盐性初步研究

以中苎2号嫩梢水培扦插苗为材料,在不同浓度氯化钠(NaCl)处理下测定其株高、根长、生物量、叶绿素含量及叶片和根的相对电导率,以研究苎麻在盐胁迫下的耐性。结果表明:试验材料在NaCl浓度高于2.0 g/L时全部死亡;在NaCl浓度低于0.8 g/L时,苎麻植株的株高、根长、生物量及叶绿素含量均高于对照植株(未加NaCl处理);在NaCl浓度处于1.2～2.0 g/L时,苎麻植株生长受到抑制,表现为株高、根长、生物量及叶绿素含量的下降,且处理浓度越高下降幅度越大;在NaCl浓度低于2.0 g/L时,随着盐处理浓度的增加,苎麻叶片和根系的相对电导率也随之增加,尤其在处理浓度为2.0 g/L时,其与对照的差异达显著水平。研究表明,低盐处理可在一定程度上促进苎麻水培苗的生长;高盐处理致使苎麻株高、根长、生物量及叶绿素含量下降,植株生长受到抑制。     

苯甲酸对萝卜种子萌发及抗氧化酶活性的影响

[目的]研究苯甲酸对萝卜种子萌发和抗氧化酶活性的影响。[方法]以萝卜品种枇杷缨全红为试材,研究不同浓度的苯甲酸对萝卜种子发芽、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。[结果]苯甲酸浓度为10-3mol/L时,萝卜种子萌发率、幼苗的根长和苗长分别较对照显著降低5.0%、39.5%和40.9%;苯甲酸浓度为10-7～10-5mol/L时,种子萌发率、幼苗根长和苗长与对照差异不显著;萝卜种子的抗氧化酶活性(SOD和POD)分别在苯甲酸浓度为10-5mol/L和10-4mol/L时受到显著抑制。[结论]苯甲酸对萝卜种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性均有明显的抑制作用,表现为高浓度时抑制,低浓度时抑制作用减弱。     

镉对小麦种子萌发及幼苗生理代谢的影响

为研究Cd对小麦种子萌发和幼苗生理代谢过程的影响,以小麦品种绵阳19为材料,用CdCl2.2.5H2O配制4个浓度梯度,测定小麦萌发种子在不同浓度处理下的芽长、根长、维生素C、游离组氨酸及可溶性糖含量。结果表明,Cd处理对小麦种子萌发有强烈的抑制作用,但不同Cd浓度之间差异不显著（P〉0.05）;低浓度Cd（1mg.L-1）处理对小麦幼苗生长有促进作用,而随Cd浓度增加逐渐转变为抑制效应;幼苗根长对Cd的反应较苗长更敏感,低浓度下即表现为抑制效应;随Cd浓度增加,小麦幼苗的维生素C含量由下降转为上升,分别比对照增加-15.5%、11.2%和26.3%;游离组氨酸含量分别比对照增加28.6%、21.7%和15.5%,而可溶性糖含量则随Cd浓度的增加呈现先降后升再降趋势。说明维生素C、组氨酸和可溶性糖含量均可作为小麦幼苗遭受Cd毒害的早期诊断指标,其中维生素C在小麦幼苗抵御Cd毒害过程中可能起关键作用。     

不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对镉胁迫的响应

为了明确不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对Cd胁迫响应的差异,以对Cd耐性不同的2个小麦品种(丰优2号和丰优9870)为材料,研究了Cd胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长、α-淀粉酶和抗氧化酶活性的影响.结果表明,Cd胁迫显著影响了发芽指数、活力指数和根生长,幼苗根和芽要比种子萌发对Cd敏感,根较芽更敏感.随着Cd~(2+)浓度的增加,幼苗根、叶中的MDA含量、G-POD活性明显增加,SOD活性呈现先增加后降低的趋势,而CAT、APX和α-淀粉酶活性呈下降趋势,且Cd~(2+)浓度越高下降幅度越大.两个小麦品种在种子萌发过程中受Cd的毒害程度不同,其中对丰优2号的影响更明显,在较高浓度Cd~(2+)胁迫下,丰优2号的α-淀粉酶、CAT、APX活性明显低于耐Cd品种丰优9870,说明Cd胁迫对前者的毒害更严重.     

铬(Cr~(6+))胁迫对不同基因型小麦种子萌发及幼苗抗氧化和渗透调节的影响

为明确小麦种子萌发对Cr~(6+)胁迫响应的品种间差异及其Cr~(6+)耐性差异的生理机制,以耐Cr~(6+)品种扬麦16和Cr~(6+)敏感品种豫麦51为材料,研究了不同浓度的Cr~(6+)(0、10、50、100、150μmol·L~(-1))处理对种子萌发、α-淀粉酶活性、幼苗生长、活性氧水平、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明,10mol·L~(-1) Cr~(6+)处理下,小麦种子的萌发过程未受到明显影响。随着Cr~(6+)处理浓度的进一步增加,小麦种子发芽势、发芽率、根长逐渐下降,扬麦16受抑制的程度较豫麦51轻;种子α-淀粉酶活性、根系可溶性蛋白和可溶性糖含量呈现先升后降的趋势;根系游离脯氨酸、丙二醛、O_2~和H_2O_2含量逐渐升高。相同浓度Cr~(6+)处理下,扬麦16的种子α-淀粉酶活性、根系可溶性糖和游离脯氨酸含量显著高于豫麦51,而根系丙二醛、O_2~和H_2O_2的含量显著低于豫麦51。在Cr~(6+)胁迫下,小麦根系SOD、POD、APX和GR的活性总体上呈现先升后降的趋势。在高浓度Cr~(6+)(150mol·L~(-1))处理下,扬麦16的种子α-淀粉酶、根系SOD、POD、APX和GR活性受抑制程度均明显小于豫麦51。     

硝态氮供应对小麦根系形态发育和氮吸收动力学的影响

为给小麦氮素利用效率的提高及氮高效品种的选育提供依据,以秦麦11号和宁麦9号作为供试材料,采用溶液培养方法,研究了不同浓度硝酸盐对小麦根系形态发育特征和硝酸盐吸收动力学的影响。结果表明,在较低的浓度范围内,NO3-可增加小麦总根长和根尖数,促进根系生长;当NO3-浓度超过2 mmol/L时,总根长和根尖数受到强烈抑制,但由于根系平均直径的增加,根系总体积并未明显减少。两个供试小麦品种之间根系NO3-含量并无明显差异,而两个品种的叶片NO3-含量在介质NO3-浓度超过10 mmol/L时表现出了明显差异。叶片、根系NO3-含量与根冠比之间的关系可用一次函数来进行描述,与根长、根尖数之间的关系可用二次函数来进行描述。与宁麦9号相比,秦麦11号的NO3-吸收具有更高Vmax值和Km值,这可能与两个供试小麦品种根系形态特征的差异有关。     

曲酸对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

以小麦种子为试验材料,采用培养皿纸上发芽法,以清水和油菜素内酯作为对照,研究不同浓度曲酸溶液对小麦种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示:不同浓度的曲酸溶液(50、100、200、300、400、500mg/L)处理后,小麦种子发芽势显著提高,以300mg/L效果最佳,优于清水对照组和20mg/L油菜素内酯处理;小麦幼苗的根长、株高、根冠比与对照组相比无显著差异;小麦幼苗的鲜重、地上部分干重、地下部分干重均有不同程度增加,浓度为200mg/L时达到峰值并高于对照组;幼苗叶绿素含量比油菜素内酯对照组高,以200mg/L促进效果最为明显。     

硅对镉胁迫下水稻苗期抗氧化酶系统及镉离子吸收和转运相关基因表达水平的影响

【目的】探究在镉(Cadmium,Cd)胁迫下，外源硅(Silicon,Si)对水稻株高、干物质量、抗氧化酶系统及对Cd²⁺相关基因表达水平的影响，以期为阐明Si缓解Cd对水稻毒害作用机理提供理论依据。【方法】以辐品36(FP36)和中嘉早17(ZJZ17)为研究对象，通过设置不同Cd胁迫浓度(0、5μmol/L)和Si处理(0、10μmol/L、1 mmol/L)进行水培实验，重点分析处理后水稻农艺性状和抗氧化酶活性，以及Cd²⁺吸收、转运相关基因表达水平的差异。【结果】Cd胁迫可以显著抑制水稻株高、干物质量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性；但Si能有效缓解Cd毒害，显著提高水稻生物量，增强抗氧化酶活性，其中1 mmol/L Si缓解效果更佳。此外，Si还能有效增加可溶性蛋白并降低MDA含量。Cd胁迫显著增加了FP36和ZJZ17不同组织的重金属含量，其中，根系中Cd积累量显著高于地上部。在添加较低浓度Si(10μmol/L)后，水稻根系和地上部Cd含量无显著差异；但1 mmol/L Si能显著降低水稻根系和地上部Cd含量。...     

锰肥和锌肥种子包衣对花生的降镉效果

花生对土壤中的镉（Cd）具有较强的富集能力,我国花生Cd超标现象局部地区较为严重,Mn、Zn离子可通过拮抗作用降低作物对Cd的吸收,本研究探究Mn肥、Zn肥种子包衣处理对花生Cd吸收转运的影响,以期为花生产地土壤Cd污染风险管控与修复提供技术支撑。首先通过种子萌发试验筛选出3个锰（Mn）和锌（Zn）较适宜的包衣剂浓度,再进一步通过盆栽试验筛选出降镉效果最优的Mn和Zn包衣剂浓度,并探究了Mn肥和Zn肥种子包衣对Cd污染土壤上花生富集转运Cd的影响。种子萌发试验结果表明,中低浓度的Mn肥、Zn肥种子包衣处理不会影响种子发芽率且可以促进根生长,浓度过高则会明显抑制种子萌发。盆栽试验结果表明,Mn肥和Zn肥种子包衣剂中,3%锰肥包衣剂（Mn3）和2%锌肥包衣剂（Zn2）包衣处理籽粒降镉效果最显著,降镉率分别达到19.0%和24.1%,其中Zn2降镉效果更优。与对照相比,Mn3和Zn2处理根系Cd富集系数均显著降低,根向茎叶Cd转运能力明显增加,茎叶向籽粒Cd转运系数呈下降趋势,根系向籽粒Cd转运系数则无明显变化。Mn3和Zn2处理花生植株总Cd吸收量相比对照分别下降了9.18%和13.6%,...     

裸燕麦对重金属镉(Cd)胁迫的生理生态响应及Cd累积特性

重金属镉(Cd)污染已成为全球面临的环境问题之一。为明确Cd胁迫对裸燕麦种子萌发、光合作用、活性氧代谢、Cd累积特性和植株生长的影响,以裸燕麦定莜6号为材料,用不同浓度的Cd^2+处理种子并进行盆栽土培试验。结果表明,5~100mg·L^-1Cd^2+处理对裸燕麦种子的发芽率和发芽指数没有影响,对活力指数、胚根长和幼苗干重的抑制程度随C^d2+浓度增加而增强。在5~50mg·kg-1Cd^2+胁迫下,随着Cd^2+浓度上升,抽穗期裸燕麦叶片的光合色素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降速率增大,胞间CO2浓度、O2^-·、H2O2和丙二醛含量提高,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性先升后降,过氧化物酶活性呈升-降-升趋势,抗坏血酸过氧化物酶活性和抗坏血酸含量逐渐下降,谷胱甘肽含量提高。抽穗期裸燕麦根系和地上部Cd含量和Cd累积量随Cd^2+处理浓度增加而提高,根系和地上部对Cd的富集系数及转运系数依次下降。成熟期裸燕麦的株高、产量和产量构成因子随Cd处理浓度上升而下降。总之,Cd胁迫抑制了裸燕麦壮苗形成;使植株Cd积累增加;诱导活性氧代谢紊乱和光合作用下降,使植株生长受抑和产量降低。     

不同供镁浓度对芝麻生长及养分累积的影响

 为促进芝麻高产营养与栽培,探讨不同镁浓度对芝麻生长和养分累积的影响。以品种中芝13为材料,设置5个供镁浓度处理（0、50、100、500和1 000μmol/L）,30d后测定不同处理芝麻生物量、根系形态参数、氮磷钾含量等指标。结果显示：不同供镁浓度对芝麻生长有着不同程度的影响,镁在100μmol/L及以下时,芝麻出现缺素症状,表现为植株矮小、老叶失绿黄化,根系生长受阻。芝麻植株生物量随着供镁浓度增加而增加,根系生长对镁浓度的变化尤为敏感,缺镁抑制根系生长。与1 000μmol/L相比,3个缺镁浓度（0、50和100μmol/L）处理下根系干重分别减少97.83%、93.88%和86.65%,且侧根长、侧根数、根表面积、根体积以及根平均直径显著降低。同时,随着镁浓度增加,芝麻叶片和根系中氮、磷、钾累积量显著上升,说明适宜供镁有利于芝麻生长和养分累积。此外,与供镁浓度500μmol/L相比,1 000μmol/L处理下的芝麻植株,叶片与根系中钙的积累量均显著降低,暗示芝麻在钙和镁吸收方面可能存在拮抗关系     

H2O2预处理对不同水稻品种Cd耐性的影响

 以耐性不同的两个水稻品种N07 63和N07 6为材料,采用水培法研究了镉（Cd）胁迫下过氧化氢（H2O2）预处理对水稻Cd耐性和吸收转运的影响及品种间差异。比较了两个品种不同处理下丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、非蛋白巯基（NPT）、植物络合素（PCs）含量以及谷胱甘肽硫转移酶（GST）活性的变化。结果表明,50 μmol/L Cd处理显著抑制水稻生长,提高GSH、NPT、PCs、MDA含量和GST活性,且品种间差异显著。从Cd在水稻植株中的分布上看,N07 6向地上部转运的Cd比N07 63多。H2O2预处理后,两个品种Cd毒害效应减轻,GSH、NPT、PCs含量和根部GST活性得到进一步提高,且N07 63的增幅高于N07 6,其耐性也提高更多。H2O2预处理降低了两个品种的Cd向地上部转运,但对根部Cd含量存在不同的影响。从上述结果可以推测,两个品种在Cd解毒机制和对H2O2的响应上存在明显差异。     

Effect of H_2O_2 Pretreatment on Cd Tolerance of Different Rice Cultivars

The effect of H2O2 pretreatment on Cd tolerance and translocation of rice seedlings were studied using two rice cultivars (N07-6 and N07-63) differing in Cd tolerance. The contents of malondialdehyde (MDA), reduced glutathione (GSH), non-protein thiols (NPT), phytochelatins (PCs) and the activity of glutathione S-transferase (GST) were compared between the two cultivars exposed to various treatments. The results showed that 50 μmol/L Cd exposure significantly inhibited rice growth, enhanced the production o...     

Effects of Cadmium Stress on Seed Germination, Seedling Growth and Seed Amylase Activities in Rice (Oryza sativa)

Two rice varieties, Xiushui 110 with high cadmium (Cd) tolerance and Xiushui 11 with low Cd tolerance were used to study the effects of Cd stress on seed germination, seedling growth and amylase activities. The low cadmium concentration had little effect on seed germination rate. However, cadmium stress could significantly inhibit plumule and radicle growth, especially for radicle growth. Germination index, vigour index, radicle length and amylase activities of Xiushui 11 decreased more significantly with the increasing cadmium level compared with Xiushui 110. The cadmium content in seedlings of Xiushui 11 was higher than that in Xiushui 110 when the cadmium concentration exceeded 5 μmol/L, which caused lower mitotic index in root tips and amylase activities, and more serious cadmium toxicity in Xiushui 11.     

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性的

以镉耐性不同的两个水稻品种秀水110(耐镉型)和秀水11(镉敏感型)的种子为材料,采用室内培养方法,研究了水稻种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性对Cd胁迫的响应。结果表明,在水稻种子萌发过程中,胚根和胚芽对Cd要比种子本身敏感,而胚根较胚芽更敏感。 Cd胁迫能显著影响发芽指数、活力指数、根长、淀粉酶活性,其中对秀水11的影响更明显;在高于5 μmol/L Cd浓度下,秀水11植株内的Cd含量明显高于秀水110,造成后者根尖有丝分裂指数和淀粉酶活性明显降低,受到的毒害更严重。     

NaCl胁迫对黑麦根尖细胞染色体行为的影响

黑麦是一种耐盐、抗寒、抗旱性强的作物，其根系比小麦发达，是改良小走抗性的重要外源基因供体，为了丰富小麦遗传变异，挖掘黑走在小麦遣传改良中的利用潜力，本实验采用不同浓度的NaCl溶液，用两类不同方法对黑走分别处理24h和48h(共四种处理)。观察其根尖分生组织细胞的染色体行为。结果表明，经NaCl胁迫后的根尖细胞染色体行为产生异常(处理24h，引起染色体畸变的盐浓度范围≥0．15mol／L；处理48h，盐浓度范圈是≥0．10mol／L)，且随着NaCl溶液浓度的升高染色体异常行为不断增多，二者呈极显著正相关。其异常行为类型有微钕、多按(2～3按)、小细胞按(细胞按高度浓缩)、染色体粘连、断裂、染色体桥、染色体落后、染色体多极分布扣不均等分离，四种处理作以比较，发现萌发后根长0．5～1cm再进行盐处理48h，染色体受到的影响最大，染色体畸变率量高。     

Differences in Cadmium Accumulation and Root Morphology in Seedlings of Japanese Wheat Varieties with Distinctive Grain Cadmium Concentration

Abstract

A low cadmium (Cd) concentration in wheat grain is desirable because of Cd toxicity to humans. Grain Cd concentrations in Japanese wheat differed among the varieties in previous study. In this study, we hypothesized that the varieties with a low concentration of Cd in grain have (1) low Cd uptake from the soil through the roots during early growth and/or (2) low Cd translocation from the roots to shoots, and also, that (3) Cd uptake from soil is affected by root morphology. These hypotheses were verified by investigating the concentration and quantity of Cd in root, shoot and leaf tissues, and examining the root morphology of young seedlings of wheat varieties with high and low grain Cd concentrations. Seedlings of ‘Kitahonami’ and ‘Nanbukomugi’ which had low grain Cd concentration (low Cd/G varieties) had a lower Cd quantity in whole plant tissues than ‘Nishikazekomugi’ and ‘Kitakamikomugi’ which had high grain Cd concentration (high Cd/G varieties) during early growth. Low Cd/G varieties also showed lower root to shoot (aerial parts) translocation of Cd than high Cd/G varieties. Seedlings of low Cd/G varieties showed less root branching than high Cd/G varieties. Root frequency showed a significant positive correlation with Cd quantity in whole plant tissues. These results suggest that low Cd/G varieties used in this study have low Cd uptake and translocation from the roots to shoots during early growth, and furthermore, that low Cd uptake at the seedling stage may relate to slow and/or limited development of branching roots.