镉胁迫对不同水稻品种种子萌发和幼苗生长的影响

为研究不同浓度镉胁迫对水稻种子萌发和幼苗生长的影响及其不同水稻品种的镉胁迫抗性差异,采用52个不同遗传背景的水稻品种(系)种子,研究了0(蒸馏水,CK)、0.5、1.0、2.0 mmol/L等4种不同镉胁迫浓度对不同水稻品种(系)种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重与干重等萌发期性状的影响。结果表明:(1)镉胁迫对水稻种子的萌发及幼苗生长具有抑制作用,且随着镉胁迫浓度的增高,其受到的抑制作用逐渐加强;(2)不同镉胁迫浓度对幼苗根生长的影响大于对幼苗芽生长的影响;(3)镉胁迫下,各水稻品种(系)种子各萌发性状指标间的相互关系密切;(4)镉胁迫对水稻种子的活力指数、幼苗根长的抑制程度较大,而对发芽势、发芽率的抑制程度较小;(5)不同水稻品种(系)对不同镉胁迫浓度的耐受性存在显著差异,根据镉胁迫各浓度处理条件下各供试水稻品种(系)在萌发期内的各项萌发性状指标与对照的相对值用聚类方法进行分析,可将52个参试水稻品种(系)分为镉胁迫敏感型、中间型和耐受型等3种类型。     

锌与有机物料配施对水稻吸收转运镉的影响

采用盆栽试验,研究了在重金属镉污染（5 mg/kg）下,2种锌源（硫酸锌、纳米氧化锌）与3种有机物料（蚕砂、菜籽饼、豆饼）配施对水稻吸收镉、锌及对土壤镉形态变化的影响。结果表明,有机物料与锌配施可以提高土壤pH值、阳离子交换量（CEC）,降低土壤DTPA提取态镉含量,增加DTPA提取态锌含量,改变镉赋存形态。与对照相比,配施处理均能降低糙米镉含量;当有机物料种类相同时,纳米氧化锌降镉效果优于硫酸锌,其中纳米氧化锌+菜籽饼处理使糙米镉含量降低至0.04 mg/kg,低于国家标准镉的安全限值。相关性分析表明,水稻糙米镉含量与锌含量呈极显著正相关,土壤DTPA提取态镉含量与水稻各器官中的锌含量呈负相关。有机物料与锌配施通过改变土壤DTPA提取态镉和锌含量、水稻各器官锌含量及镉形态影响水稻吸收积累镉的能力。     

锰-镉互作对水稻生长和植株镉、锰含量的影响

在水培条件下,设置不同水平锰、镉处理,研究了锰对镉胁迫下水稻生长及植株镉、锰、铁、锌含量的影响。在镉胁迫下,正常锰处理(约0.50mg/L)可显著缓解镉对水稻生长的抑制,表现为株高、根长、叶绿素(a、b)含量等参数均高于低锰处理。随着镉处理水平的提高,水稻根系与地上部的镉含量随之上升;在同一镉处理水平下,植株地上部和根系镉含量因培养液中锰水平不同而异:随着锰处理水平的增加,水稻根系中的镉含量下降,而地上部镉含量则显著增加。随着锰、镉处理水平的提高,水稻植株地上部和根系中的铁、锌含量显著下降。此外,还对锰控制水稻镉积累的机理及其利用价值进行了讨论。     

硒肥施用对稻米中镉等重金属含量的影响

以优质常规水稻品种黄华占、星2号和湘阴县镉等重金属重度污染区土壤为试验材料,通过叶面施硒盆栽试验,研究硒对稻米中镉等重属含量的影响。结果表明,黄华占以每667 m2施16 g硒的降镉效果最好,随着硒用量的加大,降镉效果下降,呈开口向上的二次函数曲线变化趋势;星2号随着硒用量的加大,降镉效果呈递减变化趋势。两个水稻品种施硒都能达到降镉的目的,但很难将稻米中镉控制在限量指标范围内,降镉效果一般。     

低镉胁迫下水稻幼苗硅一镉互作初步研究

Tk稻是典型的喜硅作物,通过水培试验,主要从硅和镉在水稻幼苗共质体和质外体中的分布等方面研究了硅缓解水稻幼苗Cd毒性的机制。结果表明,施硅能显著增加水稻幼苗地上部和地下部长度,明显缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用;施Si可明显降低根系和茎叶中共质体、质外体中Cd含量;同时添加Si和Cd,根系中共质体与质外体中Cd含量比值成增加趋势,质外体中Cd含量远低于共质体;Cd促进了根系质外体中Si含量的富集,且根系中Si含量皆高于茎叶;根系／茎叶Cd含量比值比单加Cd处理时明显增加,至18d时比值为单加Cd处理的1．33倍,说明Si能使更多的Cd积累在根系中,阻止其向地上部转运。     

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发特性的影响

【目的】为了研究不同水稻品种的镉胁迫抗性差异,为早期预测镉污染,选育镉低积累水稻提供参考。【方法】采用50个不同遗传背景的水稻品种(系)种子,研究了0(蒸馏水,对照)、0.5、1.0、2.0 mmol/L等4种不同镉浓度胁迫对不同水稻品种种子发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长、胚芽鲜质量与胚芽干质量等性状的影响。【结果】镉胁迫对水稻种子的萌发及幼苗生长具有抑制作用,且随着镉胁迫浓度的增高,抑制作用逐渐加强。0.5 mmol/L Cd~(2+)胁迫浓度对各水稻品种种子的发芽率和发芽指数影响不显著,而对其种子活力指数、胚根与胚芽生长则具有显著的抑制作用;不同镉胁迫浓度对水稻种子胚根的抑制作用明显大于胚芽;1.0mmol/L和2.0 mmol/L Cd~(2+)两种胁迫浓度处理下,不同水稻品种种子萌发期的各性状指标间差异达极显著水平,且达到极显著正相关。不同水稻品种对不同镉胁迫浓度的耐性存在明显差异。【结论】根据不同水稻品种萌发期不同镉胁迫浓度处理的各性状指标与对照的相对值进行聚类分析,可将50个供试水稻品种(系)分为镉胁迫敏感型、中间型和耐受型等3种类型。     

不同镉浓度处理下水稻植株镉含量变化及其镉调控相关基因表达分析

以地上部镉含量不同的籼稻和粳稻品种各6个为材料,采用水培试验,设置6个镉浓度,研究了不同浓度镉处理对不同水稻品种植株生长、镉含量和相关重金属转运蛋白基因表达水平的影响。结果表明,镉胁迫对水稻生长有抑制作用,表现为苗高、地上部干物质量和叶绿素含量下降。在不同镉浓度处理下,植株根部和地上部的镉含量存在显著的基因型差异,植株中镉从根部向地上部的转运可能是水稻品种间以及籼粳亚种间地上部镉含量差异的主要原因,根部镉的吸收量影响较小。在0.50到2.00mg/kg的高镉处理梯度间,部分水稻品种地上部出现镉积累饱和现象(镉含量增加较少,部分水稻品种地上部镉含量甚至显著降低);在此镉浓度处理下,OsNRMAP1、OsIRT2和OsNAS2的表达水平显著上调,这可能与植株对镉的吸收调节作用相关。     

镉胁迫下多穗柯幼苗的生长及生理响应

分别用0(对照)、50、100、150、200和250 mg/L的镉处理多穗柯(Lithocarpus polystachyus Rehd)幼苗,研究镉胁迫环境对其生长、生理和光合特性的影响。结果表明:50 mg/L处理的多穗柯幼苗株高和地茎的增长量以及整株的干重均比对照显著性提高;100、150和200 mg/L处理的幼苗各生长指标均有所降低但差异不显著,但相对电导率和渗透调节物质、CAT和POD活性均显著性增高;250 mg/L处理时,幼苗的生物量、形态指标显著性降低,而相对电导率和渗透调节物质显著性增大。说明50 mg/L镉浓度处理有利于多穗柯幼苗的生长,250 mg/L处理则幼苗的生长、生理和光合作用受到显著性抑制。     

铅、镉单一及复合污染对11个空心菜品种种子萌发和幼苗生长效应的影响

以11个品种的空心菜种子为研究对象,研究了不同浓度的铅、镉及其复合污染对不同空心菜种子萌发率、幼苗根长、苗高及生物量的影响,比较了不同处理对空心菜种子萌发和幼苗生长抑制效应的品种差异,旨在为重金属中轻度污染农田土壤栽培空心菜的品种选择及农产品质量安全保障提供参考。结果发现：铅、镉单一或复合污染对幼苗生长比种子萌发的抑制作用更明显,其中幼苗根生长对铅镉污染比种子萌发等指标更为敏感,因此将幼苗根生长作为评价重金属铅镉毒害的指标更为合理。随着铅、镉单一及铅镉复合污染浓度的加大,其对空心菜各品种幼苗生长的抑制作用也逐渐增大,且同样浓度下,铅镉复合污染往往比单一重金属污染的抑制率更高,说明铅镉污染存在协同效应。其中,对空心菜各指标的综合抑制效应在铅、镉单一污染下最高达48.78％和42.84％,而在铅镉复合污染时最高达59.73％。另外,不同品种对铅、镉污染的敏感性不同,通过比较,区分了3个耐铅镉污染品种和2个铅镉污染敏感品种。     

施用生石灰对早稻镉吸收的影响

为筛选低镉累积、达标、高产的水稻品种,选择衡阳地区当前种植的6个主导早稻品种,研究了施用生石灰对土壤p H值和镉含量及稻米镉富集的影响。结果表明:种植水稻会在一定程度上降低土壤p H值,不同水稻品种降低土壤p H值的能力存在差异;施用生石灰则可以提高土壤p H值;种植水稻和施用生石灰均不能显著改变土壤镉含量(p0.05),施用生石灰却可以降低水稻对镉的富集量,除陵两优942外,稻米镉含量下降了0.03~0.14mg/kg,但未达到显著水平。在本试验条件下,施用生石灰对水稻镉富集的影响要低于水稻品种的影响,即水稻富集镉的多少更主要取决于水稻品种。     

不同燕麦品种的镉毒害效应及耐镉性差异

为探讨不同燕麦品种耐Cd能力的差异,采用营养液培养,对10个燕麦品种的Cd毒害效应及耐Cd性差异进行了研究。结果表明,供试燕麦品种添加5 μmol·L^-1 Cd处理20 d后,幼苗生物产量均低于对照,不同品种间降幅差异显著,其中“品5号”生物产量下降幅度最小,耐Cd指数最高,而“坝莜6号”生物产量降幅最大,耐Cd指数最低。Cd胁迫条件下,供试燕麦品种叶绿素含量、根系活力均有不同程度降低;POD活性、Pro含量不同程度增加,并且这些指标的增减幅度品种之间差异显著。Cd胁迫下,各品种叶片POD活性增加率、Pro增加率与耐Cd性呈显著正相关,根系活力降低率与耐Cd性呈显著负相关,这三者可作为燕麦耐Cd性的生化指标。     

镉胁迫对不同品种甘蔗生长及各器官镉积累的影响

为了研究土壤镉胁迫对甘蔗生长及镉积累、转移的影响,以4个不同品种甘蔗为材料,通过土壤盆栽的方法,分析镉胁迫下不同甘蔗株高、茎径、生物量、镉含量、积累量、转移系数及分配系数的变化。结果显示:镉胁迫下甘蔗的株高,茎径显著下降,耐镉性品种YT666根系和茎的生物量分别是镉敏感品种ROC22的3.23和2.92倍;在正常土壤生长的甘蔗植株各器官的镉含量与积累量均没有显著差异,但在镉胁迫下,各器官镉含量和积累量显著增加,其中各器官镉含量表现为根老叶茎新叶,而镉积累量为根茎老叶新叶;耐镉性品种YT666总镉积累量最高,镉在根系中的分配系数最高,而敏感品种ROC22总镉积累量较低,但在根系中的分配系数低。由此可见,镉胁迫下耐镉的甘蔗品种保持较高的生长量可能是通过降低镉向地上部分转移来降低镉对甘蔗生长的影响。     

镉胁迫对姬松茸产量与镉吸收的效应及防控技术

设立外源添加0、10、20、30、40 mg/kg镉胁迫处理,探讨不同镉胁迫浓度对2个姬松茸品种产量、品质、镉吸收的影响,并研究其防控技术。结果表明：不同镉胁迫浓度对姬松茸J37和J1子实体农艺性状的影响有差异,随着外源镉浓度的增加,其子实体的菌盖重量、菌柄重量、菌盖厚度、菌盖直径、菌柄长度、菌柄直径等6个指标均呈逐渐降低的趋势。J37和J1第一、二、三潮次子实体产量、粗蛋白含量则随镉浓度的增大而明显下降,外源添加0、10、20、30、40 mg/kg镉胁迫处理的J37第一潮子实体产量比J1分别提高32.5%、45.1%、31.0%、38.2%、36.5%;镉胁迫对J1与J37的粗蛋白含量影响敏感点分别为10 mg/kg和20 mg/kg;当镉浓度为20 mg/kg时,J1的多糖含量比J37高8.2%;当镉浓度依次增加时,J1的镉富集量均高于J37。10 mg/kg和20 mg/kg镉胁迫处理J1和J37后,施用45 mg/kg CaSO₄,对镉胁迫的毒害缓解作用最佳,施钙肥对镉胁迫毒害的平均防控率分别达36.2%和47.6%。栽培基质中镉浓度达20 mg/kg,是姬松茸耐受镉毒害的敏感节点或者转折阈值,其第一潮次产量下降幅度超过40%;姬松茸耐受生长基质镉胁迫浓度要控制在10 mg/kg范围内;姬松茸子实体重量或者菌盖直径、菌柄直径变小可作为生长前期镉胁迫产生毒害的直观判断依据。     

不同钝化剂对镉污染小麦镉富集及产量的影响

为实现河套灌区轻中度Cd污染农田的修复与安全利用,在河套灌区轻中度Cd污染农田开展了为期两年不同钝化剂处理的大田试验,7种钝化剂分别为生物炭(BC)、海泡石(SEP)、膨润土(BE)、坡缕石(PA)、腐植酸(HA)、硅酸钠(SS)、硫酸锰(MN),以不施用钝化剂为对照(CK),分析了不同处理下小麦产量、生物量、各器官Cd富集系数和转运系数,比较了不同钝化剂的钝化效果。结果表明,2020-2021年,SEP和SS处理较CK增产显著,增幅为11.09%～81.49%,各器官生物量均有不同程度的增加,其中籽粒及根增加显著;SS处理显著降低叶部Cd含量,降幅为26.75%,SEP处理显著降低籽粒Cd含量,降幅达47.62%。钝化剂处理下,各部位Cd富集系数均<1,根部到叶部Cd最高。小麦籽粒Cd含量与茎中Cd富集系数呈极显著的正相关,与茎向叶部、根向穗部的Cd转运系数呈显著的正相关;2年茎的Cd富集系数对籽粒Cd富集系数均有显著正效应,穗到籽粒、茎到叶的Cd转运系数对籽粒Cd富集系数影响最大。海泡石和硅酸钠处理增加了小麦产量,降低了植株Cd含量,抑制了Cd在植株体内的转运富集;内蒙古河套...     

两种籽粒镉含量不同水稻的镉吸收转运及其生理效应差异初探

以籽粒镉(Cd)含量不同的两个水稻品种为材料,采用水培和盆栽试验,研究了水稻不同生育期Cd吸收转运,生理效应对籽粒Cd浓度的影响.盆栽试验结果表明,在Cd含量为1.57 mg/kg的上壤中,中香1号(A16,低Cd 品种)和IR65610-38-2-4-2-6-3(A54,高Cd品种)糙米中Cd含量分别为0.88和0....     

籽粒镉低积累小麦材料的筛选及稳定性分析

为筛选出在不同试验条件下籽粒镉（Cd）低积累且稳定的小麦材料,以2年大田试验获得的籽粒Cd积累存在差异的30份小麦材料为研究对象,采用不同Cd浓度的盆栽试验和不同Cd污染程度的大田试验对小麦材料籽粒Cd积累差异进行研究。结果表明,盆栽试验中,小麦籽粒Cd含量随土壤Cd浓度的增加而增加,且在材料间差异明显;聚类分析发现,有7份小麦材料（30389、MY1848、XK066-1、77782、HW2-2、中梁22、绵麦37）在不同Cd浓度下均表现出Cd低积累特性。在成都平原区和川南丘陵区大田试验中,30份小麦材料籽粒Cd含量变化范围分别为0.07~0.94 mg·kg^-1和0.23~0.69 mg·kg^-1,且在材料间与不同试验地点间差异均明显;聚类分析发现,有8份材料（30389、77782、良麦2号、12N551、济麦22、蜀麦375、中梁22、绵麦37）在不同试验地点均呈现籽粒Cd低积累特性。综合盆栽试验和大田试验结果,筛选到4份稳定的籽粒Cd低积累型小麦材料（30389、77782、中梁22和绵麦37）,可用于中轻度Cd污染农田的安全生产。     

不同降镉措施降低水稻籽粒中镉积累的效果

为了解不同降镉措施对镉轻度污染农田土壤的治理及降低水稻糙米镉含量的效果,为污染农田安全利用提供技术支撑,在浙江省桐庐县江南镇和瑶琳镇各选择镉轻度污染农田开展了不同用量石灰调控pH降低水稻镉积累、施用腐殖质型土壤调理剂+钙镁磷肥降低水稻镉积累、施用等量不同土壤改良剂降低水稻镉积累、石灰与叶面阻控剂配合施用降低水稻镉积累和不同土壤改良剂+叶面阻控剂组合降低水稻镉积累等5个比较试验。结果表明,糙米Cd含量随石灰用量的增加而下降,以中量为宜(300 kg/667 m²);施用钙镁磷肥的降镉效果优于腐殖质型土壤调理剂;降酸—腐殖质型土壤调理剂和降酸—黏土矿物型土壤调理剂对降低糙米Cd含量均有明显的效果,但其效果略低于石灰或钙镁磷肥;仅喷施叶面阻控剂可降低糙米Cd含量,但糙米Cd含量仍超过食品卫生标准;叶面阻控剂与腐殖质型土壤调理剂、粘土型土壤改良剂、钙镁磷肥与石灰配合施用能有效降低糙米Cd含量,达到安全生产的目的。     

铝、镉胁迫下不同大麦品种根际的铝、镉形态分析

为明确铝(Al)、镉(Cd)单独及复合胁迫下作物根际毒害元素的化学形态及其生物有效性,采用盆栽试验,以耐铝性不同的两个大麦品种(铝敏感品种浙农大9号和耐铝品种Day ten)为试验材料,利用连续提取法和ICP-AES方法分析了拔节期大麦根际的Al、Cd化学形态及其含量.结果表明,所有处理中大麦植株根际溶出Al均主要以毒性较小的酸溶无机Al和腐殖酸Al存在,根际Cd则主要以残留态形式存在.Al、Cd单独胁迫下大麦根际土壤溶液中各形态Al、Cd的溶出量均显著增加,交换态含量占可提取Al、Cd总量的比例增加.其中浙农大9号根际活性Al、Cd含量的增幅均大于Dayton.与单独Al或Cd处理相比,复合胁迫下根际交换态Al和Cd含量增加,其他形态含量下降或变幅不大.