镉对小麦（Triticum aestivum）干物质积累、转移及籽粒产量的影响

采用大田试验以不同镉耐性的洛麦23(镉耐性弱)和中育10号(镉耐性强)为试验材料,研究了镉(0、10、50、100mg·kg-1)对不同镉耐性小麦品种干物质积累、干物质转移、叶面积指数及产量的影响。结果表明,一定浓度范围的Cd胁迫可以增加小麦的叶面积指数,当超过这一浓度范围则呈现为抑制作用,这一临界值因小麦品种不同而异。结果同时表明,一定浓度范围的Cd处理对小麦各器官的干物质积累及同化物转移同样具有促进作用,这一临界值不仅因小麦品种不同而异,也因器官不同而异。镉胁迫导致小麦籽粒产量下降,3个Cd处理下洛麦23籽粒产量较对照依次下降了8.3%、34.3%、51.6%,中育10号产量下降程度较小,依次下降了3.7%、9.5%、29.3%。整体而言,镉胁迫影响了小麦的正常生长发育,导致小麦减产。同时,这种影响也存在品种差异性,镉耐性较大的中育10号叶面积指数受抑制程度较小,干物质积累量较大,各器官同化物转移途径受Cd损伤较轻,最终在籽粒产量上表现优于镉耐性较弱的洛麦23。     

不同品种小麦幼苗耐镉差异

为比较不同品种小麦幼苗耐镉性生物学差异及幼苗不同器官镉吸收和积累情况,采用水培方法对13个小麦常见品种进行培育,研究100μmol/L镉胁迫下不同品种小麦幼苗的生长情况、不同器官镉累积量与镉转移系数和13个小麦品种对镉的耐性指数。结果表明:相同镉浓度下,镉胁迫对小麦幼苗生长的影响随时间的增长而加大,相比对照组镉处理后小麦生长缓慢,根长变短,叶片黄化有黄褐色斑点,鲜质量和干质量减小;不同小麦品种间镉转移系数差距较大,与根系耐性指数没有表现出相关性,因此镉转移系数可能不是筛选耐镉型小麦品种的参考依据;13个小麦品种耐镉指数变异系数为1.98%~15.98%,对不同小麦品种的镉耐性分析结果与根系耐性指数基本一致,可作为耐镉型小麦品种的筛选依据。根据相对叶长和相对根长的耐镉指数可将13个试验品种分为耐镉型(3个)、较耐镉型(4个)、镉较敏感型(2个)、镉敏感型(4个)。     

不同品种燕麦对镉胁迫响应的差异性研究

利用实验室水培模拟试验,研究了轻度镉胁迫条件下10个燕麦品种生长及吸收积累镉的差异性。结果表明,经5μmol·L-1的镉处理后,供试燕麦品种的株高、根长、地上部与地下部生物量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量均出现不同程度的下降,不同品种间存在明显的差异,有的甚至达到极显著水平;不同品种燕麦对镉的吸收与积累也存在明显差异;燕麦镉的吸收转运与耐性没有直接的联系。按照镉胁迫下燕麦耐镉性和镉含量的冠根比进行聚类分析,可将10个品种分为4类:①镉转运少且耐性强;②转运多但耐性强;③转运多且耐性弱;④转运较少但耐性弱。其中品5号地上部生长抑制率最小,并且镉含量、镉转运量较少,表现出较强的耐镉性,在轻度镉污染土壤上种植品5号有利于降低镉污染对人类健康的风险。     

不同基因型烤烟对镉、铅富集特征评价

重金属镉、铅易在烟叶中富集,影响烟株生长,并通过抽吸过程进入人体,危害人类健康。为探讨豫西地区不同基因型烟草对重金属镉、铅的富集特征,筛选出烟叶原料安全的优良品种,以豫西烟区15个基因型烤烟为材料,采用水培试验研究不同水平镉(0、5、10、20 mg/L)、铅(0、20、50、100 mg/L)胁迫下不同基因型烤烟生物量、重金属含量、耐性指数、重金属积累量及转运系数的差异。结果表明:(1)重金属镉、铅胁迫对不同基因型烟株的生长均表现为低浓度促进,高浓度抑制的现象。(2)不同基因型烤烟对重金属镉、铅污染的响应不同。不同基因型烤烟对镉的积累分配主要在地上部,而对铅的积累分配主要在根部,且对重金属镉的富集和转运能力高于重金属铅。(3)不同烤烟品种对重金属镉、铅的吸收积累能力存在基因型差异。在高镉、铅水平下G15对重金属镉的积累量和转运系数较高,G5对重金属铅的积累量、耐性指数较高,适合作为土壤重金属镉、铅污染的植物修复材料。G2、G10在低镉水平下,镉的积累量较低,适宜在土壤轻度镉污染条件下进行烟叶安全生产。G4、G12在低铅水平下,铅积累量和地上部分铅含量较低,属于铅低积累基因型,可用于轻度铅污染条件下的烟叶安全生产。     

不同菊科植物耐铅性和富集特征比较研究

采用盆栽实验方法,研究了6种菊科植物(三脉紫菀、黑心菊、硫华菊、血皮菜、金盏菊、三叶鬼针草)在不同浓度胁迫下的耐铅性和富集特征。结果表明:随着Pb含量的增加,6种植物地上部干重呈现不断下降的趋势;硫华菊、血皮菜和金盏菊在所有浓度处理下,耐性指数(TI)均大于0.5且根系耐性指数(RTI)均大于0.9,对Pb胁迫具有较好的耐性;黑心菊地上部Pb含量最大为1 783 mg∕kg,且富集和转运系数均大于1;最后综合富集系数、转运系数和修复潜力指数,黑心菊可作为低浓度Pb污染土壤的修复植物。     

NaCl胁迫下地被菊光合生理特性及水分利用率的变化

为研究地被菊(Rudbeckia hirta L.)的抗盐能力,采用不同浓度的NaCl(0、50、100、250、400mmol/L)胁迫处理地被菊幼苗,20d后测定其光合生理特性及水分利用率的变化。结果表明,地被菊在不同浓度NaCl胁迫下,随着胁迫浓度的加大,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,而胞间CO2浓度(Ci)先下降后升高;水分利用率在NaCl浓度≤250mmol/L时升高,在400mmol/L时降低。叶绿素a、叶绿素b含量下降,但叶绿素a/叶绿素b比值上升。     

3个地被菊品种香气成分的分析

研究地被菊的香气成分及其日变化规律.采用活体植株动态顶空套袋一吸附采集法与TCT-GC/MS(热脱附冷阱-气相色谱,质谱联用)分析技术相结合.对东林瑞雪、玉龙和向阳3个地被菊品种花朵的香气成分进行分析,用总离子流峰面积归一化法对香气成分在总挥发物中的相对含量进行比较,对东林瑞雪一天中3个不同时段花朵香气成分的变化情况进行研究.结果表明:东林瑞雪花朵香气成分有13种,玉龙有6种,向阳有14种;樟脑,莰烯和α-蒎烯为3种地被菊共有的香气成分;樟脑在3个品种中的相对含量均超过17%;其他香气成分的相对含量因品种不同差别很大.东林瑞雪主要香气成分中,莰烯含量随时间推移逐渐下降,樟脑含量先下降后上升,其他香气成分均呈先升高后下降的趋势.3个地被菊品种的香气成分不同,其中有3种共有的香气成分;东林瑞雪各主要香气成分在一天中的不同时段均稳定存在,但其相对含量呈明显的日变化.     

2种菊科植物对镉胁迫的生长和生理响应

以金盏菊(Calendula officinalis)、万寿菊(Tageteserecta)为材料,研究水培条件下0.0、0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L不同质量浓度镉(Cd)胁迫对这2种菊科植物株高、总根长度、总根表面积、总根投影面积、根尖数及叶片中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等指标的影响。结果表明,0.5、1.0 mg/L低质量浓度Cd胁迫处理下的万寿菊、金盏菊,其株高增长量高于0.0 mg/L(对照)处理,2.0、4.0 mg/L高质量浓度Cd胁迫处理下的万寿菊、金盏菊,其株高增长量低于对照;随Cd胁迫质量浓度的增加,2种菊科植物叶片中MDA含量及金盏菊POD、CAT活性呈先增后减趋势,万寿菊叶片中SOD、POD、CAT活性及金盏菊CAT活性呈下降趋势,Cd胁迫质量浓度为0.5 mg/L时2种菊科植物叶片MDA含量高于对照;Cd胁迫质量浓度1.0 mg/L处理的万寿菊、2.0 mg/L处理的金盏菊其总根长度、总根表面积、总根投影面积、根尖数根系等生长指标相对较高。金盏菊和万寿菊对镉的耐性生理响应存在差异,金盏菊对Cd的耐性强于万寿菊。     

土施镉超富集植物秸秆对镉胁迫牛膝菊光合特性的影响

通过在镉污染土壤中施用夏季生长的镉超富集植物红果黄鹌菜[Youngia erythrocarpa(Vaniot)Babcock et Stebbins]、三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)、少花龙葵(Solanum photeinocarpum Nakamura et Odashima)和豨莶(Siegesbeckia orientalis L.)的秸秆,再种植秋冬季节生长的镉胁迫超富集植物牛膝菊(Galinsoga parviflora Cav.),研究了不同镉超富集植物秸秆对镉胁迫后牛膝菊光合特性的影响。结果表明,在土壤中施用红果黄鹌菜秸秆后,镉胁迫牛膝菊叶片的净光合速率较未施用秸秆的提高了4.29%,地上部生物量增加了7.33%,而施用三叶鬼针草、少花龙葵和豨莶秸秆的则降低了镉胁迫牛膝菊叶片净光合速率和地上部生物量。同时,土壤中施用红果黄鹌菜秸秆的镉胁迫牛膝菊叶片水分利用效率、光能利用率、胞间CO_2浓度、气孔导度和叶片表面蒸汽压亏缺等光合参数均较未施用秸秆的有所提高,蒸腾速率则较未施用秸秆的降低,而施用三叶鬼针草、少花龙葵和豨莶秸秆的光合参数则高低不同,可能是红果黄鹌菜秸秆的化感物质能提高镉胁迫牛膝菊的光合能力、促进牛膝菊的生长所致,而三叶鬼针草、少花龙葵和豨莶秸秆的化感物质则抑制了镉胁迫牛膝菊的光合能力与生长。就光合色素含量而言,只有施用红果黄鹌菜秸秆的镉胁迫牛膝菊叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量较未施用秸秆的增加,分别较未施用秸秆的增加了5.97%、30.42%、10.94%和12.88%,施用三叶鬼针草、少花龙葵和豨莶秸秆的均低于未施用秸秆的。此外,土壤施用红果黄鹌菜秸秆的镉胁迫牛膝菊植株可溶性糖含量较未施用秸秆的增加。因此,在镉胁迫条件下,土壤施用红果黄鹌菜秸秆能够提高牛膝菊的光合能力,促进其生长,有利于牛膝菊修复镉污染的土壤。     

镉胁迫对甘蓝型油菜苗期生长及镉积累的影响

镉(Cd)是生物毒性强的重金属元素,易在土壤-动植物-人体间富集转移,最终危害人体健康。为了筛选富集/耐镉性强的油菜品种,以6个油菜品种为材料,通过研究镉胁迫对幼苗生长、镉积累、谷胱甘肽(GSH)含量等的影响,明确不同品种镉富集能力的差异。结果表明,镉胁迫对不同油菜品种幼苗叶干重均有抑制作用,对美油88的抑制作用最大,对南油868的抑制作用最小。镉胁迫下不同油菜品种幼苗根干重存在差异,南油868最大。镉胁迫对早熟100天、丰油9号幼苗根干重抑制作用最大,而对美油88抑制作用最小。镉胁迫对不同品种幼苗根冠比均有所提高,其中美油88提高幅度最大,而南油868提高幅度最小。不同品种幼苗生物量存在差异,在正常及镉胁迫条件下,南油868的生物量均显著高于其余品种。镉胁迫对美油88幼苗生物量抑制作用最大,对南油868抑制作用最小。不同品种,镉含量存在显著差异,南油868具有高富集特性,美油88具有低富集特性。外源镉显著增加了不同油菜品种幼苗叶片谷胱甘肽含量,美油88的增幅最大,其次为南油868。最终,筛选出镉富集量最小的油菜品种美油88,镉富集量最大的油菜品种南油868,可进一步培育低镉油菜,或进...     

干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响

为研究地被菊的抗旱能力,采用盆栽控水法进行干旱处理,研究不同程度干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响.结果表明,随着胁迫程度的加深,地被菊净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,轻度干旱胁迫下净光合速率与对照差异不显著.而胞间CO2浓度(Ci)在轻度干旱条件下下降,重度干旱胁迫下提高...     

土施富集植物秸秆对牛膝菊光合生理的影响

通过盆栽试验,研究了镉胁迫条件下(40 mg·kg-1)土壤施用镉富集植物(小飞蓬、豆瓣菜、碎米荠和旱莲草)秸秆对镉超富集植物牛膝菊光合生理的影响。结果表明:土壤施用镉富集植物小飞蓬和碎米荠秸秆能够提高镉超富集植物牛膝菊叶片的净光合速率和光能利用率,但施用镉富集植物豆瓣菜和旱莲草秸秆则降低。只有施用小飞蓬秸秆提高了牛膝菊叶片蒸腾速率,而施用碎米荠和旱莲草秸秆则提高了牛膝菊叶片水分利用效率。土壤施用小飞蓬、豆瓣菜、碎米荠和旱莲草秸秆均降低了牛膝菊叶片的胞间CO2浓度,但提高了牛膝菊的叶表面蒸汽压亏缺,而只有施用小飞蓬秸秆提高了牛膝菊叶片气孔导度。土壤施用小飞蓬、豆瓣菜和碎米荠秸秆均能提高牛膝菊叶片光合色素含量,四种富集植物秸秆均降低了牛膝菊茎杆和叶片的可溶性糖含量。因此,在镉胁迫条件下,土壤施用小飞蓬和碎米荠秸秆能够提高牛膝菊的光合能力,促进其生长。     

不同品种小麦种子萌发对镉胁迫的耐性响应

为了筛选出适合徐州地区的Cd耐性小麦品种,通过室内培养法对徐州市主栽的14种小麦种子在40mg·L~(-1)(Cd)胁迫下小麦发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、胚根鲜重及胚芽鲜重等生理指标的分析,探讨不同小麦品种萌发期对镉胁迫的耐性机制。结果表明:不同品种小麦对Cd胁迫的耐性不同,总体小麦发芽势的影响大于发芽率,小麦胚根长度对镉的耐性最弱。聚类分析可将14个小麦品种划分为镉胁迫抑制型(百农AK58和新麦208)、中间型(迁麦1号、新麦288、豫农35及金禾9123)和耐受型(徐麦30、徐麦33、保麦5号、保麦2号、烟农19、百农207、淮麦20和淮麦35)。     

镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基含量的影响

为研究镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基(Non-protein thiols, NPT)物质含量的动态变化影响规律,利用营养液沙培盆栽实验,设置镉浓度为50μmol·L~(-1),分别监测处理前(0 d)和处理后第1、3、5、7 d水稻的过氧化程度和非蛋白巯基物质含量。结果表明:随镉胁迫时间的延长,两品种水稻的过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)和硫代巴比妥酸反应产物(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)含量逐渐上升,且镉低积累型品种优I2009的H_2O_2和TBARS含量上升的幅度大于镉高积累型品种欣荣优2045,其中欣荣优2045地上部H_2O_2和TBARS含量上升的幅度分别为45%和74%,其根系上升的幅度分别为1.14倍和61%,而优I2009地上部H_2O_2和TBARS含量上升的幅度分别为78%和1.20倍,其根系上升的幅度分别为1.32倍和64%,说明镉低积累型品种优I2009遭受的氧化胁迫水平和膜脂过氧化程度大于镉高积累型品种欣荣优2045。欣荣优2045的还原型谷胱甘肽(Reduced glutathione,GSH)随镉胁迫时间的延长逐渐增加,而优I2009的GSH呈先升后降的趋势;两品种水稻的NPT、植物螯合肽(Phytochelatins,PCs)含量和谷胱甘肽硫转移酶(Glutathione S-transferase,GST)活性随镉胁迫时间的延长呈先升后降的趋势,且欣荣优2045合成的NPT含量和生成的GST活性更高。研究表明,镉高积累型水稻品种可以通过合成更多的含巯基的非蛋白化合物与镉络合来清除活性氧,进而增加对镉的耐性。     

典型黑土环境下的高、低镉积累白菜品种筛选及耐性比较

为探究不同白菜(Brassica pekinensis L.)品种在典型黑土环境中的镉敏感程度和镉积累特性,筛选出具备高镉、低镉积累特征的耐镉品种。试验以东北地区20种主栽白菜品种为材料进行盆栽模拟试验,研究基于不同白菜品种镉胁迫下的剂量-效应、镉积累特征,对得到的高、低镉积累品种的浓度积累效应及氧化损伤程度进行评估。结果显示:供试品种间剂量-效应差异明显,JF和BCCRQJ为镉耐性最强两个品种,耐受阈值分别为1.204 mg·kg~(-1)和1.036 mg·kg~(-1)。高镉浓度下(≥0.6 mg·kg~(-1))JF叶镉含量最低,根向叶迁移系数(TF)、叶富集系数(BCF)均小于1;BCCRQJ净化率最高。土壤镉含量与两者根、叶积累量、过氧化氢(H_2O_2)、超氧阴离子(O_2~-)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(FPRO)均呈正相关,与净化率呈负相关(P0.05),此外高浓度下BCCRQJ氧化损伤程度较JF更高。综合试验结果表明,JF是镉耐性极高的低积累品种,而BCCRQJ为镉耐受力略逊于JF的高积累品种。     

武汉市地被菊花的引种试验综合评价

研究了从北京引种的16个地被菊花品种的生长特性、开花习性、抗病性(抗菊花黑斑病Septoria chrysanthemella)、抗虫性[抗菊姬(小)长管蚜Macrosiphoniella sanborni]等。结果表明，落金钱(黄花)、美矮黄(黄花)、新黄(黄花)、9718(紫花)、新红(红花)生长健壮，生长势强，分枝性强，节间距短，着花较紧密，其抗病性与抗虫性有一定的一致性。利用地被菊花品种性状的分级标准，结合菊体(包括生长势、株高、冠幅)、花朵、抗逆性等对引进的16个地被菊花品种进行综合评价、评分，结果认为，最适合武汉地区湿热环境露地种植的地被菊花品种是落金钱(黄花)、美矮黄(黄花)、新黄(黄花)、9718(紫花)、新红(红花)。     

镉胁迫对莲根系形态的影响

[目的]研究镉胁迫对6个品种莲根系形态的影响。[方法]采用水培试验,设置3个处理CK(0 mg/kg Cd)、T_1(1 mg/kg Cd)、T_2(5 mg/kg Cd),测定总根长、根表面积、根体积以及不同直径根长分布情况。[结果] 6个莲品种根系对镉的响应具有差异,粉色花和黄色花对镉胁迫比较敏感,总根长、根表面积和根体积都随镉胁迫产生较大的变化;而白色花品种对镉具有较强的耐性,其总根长、根表面积和根体积及不同直径根的分布情况受镉的影响均较小。[结论]6个莲品种对镉的耐性存在较大差异。     

不同浓度镉·铅胁迫对红麻生长的影响

[目的]为红麻杂交一代F1应用和铅、镉耐性植物的筛选提供理论依据。[方法]以红麻细胞质雄性不育系P3A、恢复系992及杂交种F1为材料,采用盆栽试验法,设定不同浓度Cd2+、Pb2+处理,研究红麻的生长效应及其对不同浓度镉、铅胁迫的反应。[结果]重金属胁迫显著抑制了红麻的生长,影响红麻的生物量(茎叶干重、根干重、根冠比)及干物质的分配;不同品种红麻对重金属胁迫的耐性存在显著差异;红麻杂交种的生长对重金属胁迫的响应表现出较强的中亲优势和超高亲优势,F1相对亲本的杂种优势在一定范围内随着重金属浓度的提高进一步增强。[结论]在一定阈值内,红麻杂交种在重金属胁迫下的生长表现出比亲本较强的耐性,红麻杂交种在耐重金属方面具有杂种优势。     

苎麻耐镉品种的水培筛选

利用水培方法是筛选苎麻耐镉品种的一种快速、便捷、可靠的方法。通过水培试验探索了6个不同品种苎麻在镉胁迫下的耐受能力和吸附能力。结果表明:在5 mg/L镉溶液胁迫30 d后,不同品种的苎麻在株高、叶片数、根长和鲜重等指标上都表现出显著差异(P0.05)。通过对苎麻不同部位镉含量的测定,不同品种的富集系数在0.32~0.63之间,茎转运系数在0.32~0.50之间,叶转运系数在0.08~0.19之间,表现出明显的差异性。品种赤山稀节巴既表现出较强的耐镉性,又具备较强的镉转移能力,是进一步利用苎麻修复镉污染的优良研究材料。     

镉胁迫对粉叶蕨生长和生理特性的影响

为丰富超富集植物对镉耐性的生理机制,以粉叶蕨为材料,通过盆栽试验,研究了不同浓度的镉胁迫对粉叶蕨叶片蔗糖、淀粉、超氧自由基以及过氧化氢的影响.结果表明:在不同浓度镉胁迫下,随着镉浓度的增高,粉叶蕨叶片中的蔗糖、淀粉含量逐渐降低,超氧自由基、过氧化氢含量则明显升高.表明,在镉胁迫下粉叶蕨叶片光合作用能力下降,影响了植株蔗...