不同品种大白菜苗期吸收积累镉的差异研究

利用实验室水培模拟轻度镉污染土壤研究了13个大白菜品种苗期吸收积累镉的差异。结果表明,不同品种大白菜地上部和根部的镉含量存在显著差异,其中,603大白菜地上部镉含量较低(104.7 mg kg-1),耐性指数较高,在轻度镉污染土壤上种植603大白菜有利于降低镉污染的人类健康风险。不同大白菜品种在受到Cd胁迫时,其叶绿素含量和组成均有显著差异,为耐性机理研究提供了理论依据。     

野茼蒿对镉的富集及其镉耐性

通过盆栽试验研究了不同镉（Cd）浓度（0、30、60、90、120、150、180mg.kg-1）胁迫下野茼蒿（Crassocephalum crepidioides（Benth.）S.Moore）的生长及其对Cd的富集特征。结果表明,随着Cd添加水平的增大,处理组野茼蒿的主根长、株高、叶绿素含量、根和地上部生物量均呈降低趋势,且主根长、株高、根和地上部生物量均显著低于对照植株;当Cd添加水平不断提高,处理组野茼蒿根和地上部Cd浓度呈显著增加趋势,而累积总量呈先增加后下降的趋势,但仍显著高于对照植株。处理Cd浓度为180mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd浓度最高,为1288.12mg.kg-1;处理Cd浓度为60mg.kg-1时,野茼蒿地上部Cd累积量最高,为每盆4.28mg。当Cd浓度≤90mg.kg-1时,野茼蒿生长正常,未出现Cd中毒症状。野茼蒿地上部Cd富集系数和转移系数分别为3.48～21.71和1.12～2.31。因此,野茼蒿对Cd具有较强的耐受性和转运能力以及其地上部对Cd的累积能力,适合于Cd污染土壤的植物修复。     

水稻镉耐性差异及镉低积累种质资源的筛选

比较水稻亲本材料的镉耐性差异, 筛选镉低积累水稻种质资源, 为水稻镉安全品种(Cd-safe cultivars, CSCs)的培育提供遗传材料。以收集的具有明显遗传差异的145种水稻亲本材料为研究对象, 通过水培试验, 研究水稻植株生长性状和镉积累特征, 比较不同材料的镉耐性和镉积累差异, 并以耐性指数和镉含量为指标, 筛选镉低积累种质资源。结果表明: (1)在镉胁迫条件下, 水稻生物量和株高受到不同程度的抑制, 根长和根冠比呈不同程度增加。(2)恢复系各材料间镉含量和积累量最大值分别为最小值的2.79倍和6.45倍, 保持系各材料间镉含量和积累量最大值分别为最小值的2.00倍和2.98倍。(3)根据耐性指数差异将恢复系和保持系各分成耐性不同的5类, 并将耐性较强材料进行镉积累差异分类, 得到恢复系镉低积累种质资源13种, 分别是"MR183"、"MR86"、"R047"、"R364"、"泸恢602"、"泸恢615"、"泸恢17"、"GR548/M63//527_2"、"R18"、"成恢838"、"GR548/M63//M63_5"、"GRL17/IRBN95-199_3"和"GRL17/ATTP//L17_3"; 保持系镉低积累种质资源2种, 分别是"玉香B"和"D62B"。(4)镉耐性较强材料中, 高积累材料的镉含量和镉积累量表现为恢复系中分别为低积累材料的1.97倍和2.03倍, 保持系中分别为低积累材料的1.43倍和1.40倍; 镉含量和镉积累量在两系的低积累材料间无明显差异。筛选镉低积累材料培育镉安全品种将成为解决镉安全威胁的关键。     

铝胁迫对不同耐铝小麦品种根伸长生长影响的研究

为探讨铝胁迫抑制根生长的机理,以耐铝型小麦品种ET8和铝敏感型ES8为试验材料,研究了铝胁迫对小麦根相对伸长率,根尖细胞显微结构的影响以及细胞壁木质素含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,ET8和ES8经50μmol/L铝胁迫6、122、4 h后,根相对伸长率随铝胁迫时间延长而变小。利用植物显微技术发现,ET8和ES8经50μmol/L胁迫24 h后,根尖伸长区皮层细胞变扁平,细胞间隙变小,细胞壁褶皱,并呈齿轮状交合;ES8细胞受伤害程度较ET8显著。经50μmol/L铝胁迫6、12、24 h后,ET8和ES8根尖细胞长度受铝胁迫的程度随时间延长而加强,根尖细胞相对长度与根相对伸长率呈显著正相关的关系(r=0.9911**)。50μmol/L铝胁迫24 h后,ET8和ES8根尖苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)活性及细胞壁木质素合成显著增加。上述结果表明,铝胁迫通过增加苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶、过氧化物酶活性,促进根尖细胞壁木质素合成,加快细胞的木质化,细胞壁延展性变小,从而抑制细胞的伸长,减小根的生长。由于铝胁迫下ES8中木质素合成显著高于ET8,且根尖细胞结构受破坏较ET8显著,造成铝胁迫下ES8根生长受抑制比ET8显著,是ET8较ES8耐铝胁迫的主要原因。     

维管植物的镉毒和耐性机制

本文讨论了影响土壤中镉有效性的因素和植物对镉的吸收与转运。从植物的生长、光合作用、气孔功能、水分关系、酶活性等方面阐述了镉对维管植物的毒害机制 ;并对近年来有关维管植物通过体内镉的积累与分隔和镉结合复合物产生的镉耐性机制的研究作一综述。     

高等植物中镉的耐性和累积特征间的关系

<正> 自从镉被证实是对人类最有害的一种元素,是痛痛病的致病原因以来,镉在作物体内的累积和作物对镉的耐性已成为广泛的研究课题。过去对各种作物影响镉吸收的制约因子的研究虽获得了大量资料(Dage 等1981)。但关于作物种类间镉的累积特征和耐性的系统研究的报道,很少见到。作者曾指出,作物对镉的累积固有特征取决于该作物是属于哪一科的。用分类学的方法可作为了解作物对金属的吸收及其耐性的生物化学机理的基础,同时也可作为对选择恰当的作为监测土壤受重金属污染的供试作物的基础。对供试作物进行组织分析,目前被认为是一种监测手段。     

耐性植物秸秆覆盖对荠菜生长及镉积累的影响

[目的]研究秸秆覆盖对富集植物重金属积累的影响,筛选能促进荠菜生长和镉积累的镉耐性植物.[方法]通过盆栽试验研究镉污染条件下,覆盖4种镉耐性植物(扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前)秸秆对荠菜生长及镉积累的影响。[结果]覆盖扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前秸秆后,荠菜的地上部分生物量、总生物量和叶片叶绿素含量值均低于未覆盖处理。覆盖扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前秸秆的荠菜总生物量则较未覆盖分别降低了34.04%,49.85%,40.27%和18.39%。只有覆盖邻近风轮菜秸秆提高了荠菜根系镉含量,而覆盖扬子毛茛和通泉草秸秆则提高了荠菜地上部分镉含量(较未覆盖分别提高了18.61%和12.87%)。然而,覆盖4种耐性植物的荠菜根系、地上部分及整株镉积累量均低于未覆盖。[结论]在盆栽条件下,覆盖镉耐性植物(扬子毛茛、通泉草、邻近风轮菜和车前)秸秆不能提高荠菜对镉污染土壤的修复能力。     

土壤覆盖耐性植物秸秆对树番茄幼苗生长及镉积累的影响

通过盆栽试验,研究了在镉污染条件下,土壤覆盖镉耐性植物(马唐、邻近风轮菜、车前、扬子毛茛)秸秆对树番茄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明:与未覆盖相比,土壤覆盖四种耐性植物秸秆均提高了树番茄根系、茎杆、叶片、地上部分及整株生物量,也提高了树番茄光合色素含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性。土壤覆盖马唐、邻近风轮菜和扬子毛茛秸秆提高了树番茄地上部分的镉含量,分别比未覆盖提高了80.74%、58.09%和28.31%,只有土壤覆盖车前秸秆的树番茄地上部分镉含量低于未覆盖(较未覆盖降低了12.25%)。此外,土壤覆盖马唐、邻近风轮菜和扬子毛茛秸秆提高了树番茄的镉转运系数,但车前秸秆降低了其转运系数。因此,土壤覆盖车前秸秆能够促进树番茄幼苗的生长,降低其地上部分镉含量,有利于镉污染果园中树番茄的正常生长及安全生产。     

冀东野生大豆对草甘膦的耐性鉴定及耐性机制初步研究

为筛选耐草甘膦野生大豆种质并了解其耐性机制,本试验对采集于冀东地区的862份野生大豆进行了草甘膦的耐性鉴定。在草甘膦处理后,测定了高耐和敏感材料的莽草酸、丙二醛和叶绿素含量,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及草甘膦相关基因EPSPS表达量。结果显示,喷施草甘膦后,862份野生大豆材料中,药害等级在4级以上的材料占82.84%,3级占9.51%,2级占4.87%,1级占2.78%。筛选到高耐草甘膦的野生大豆材料Yong-33,其在1.125 kg a.i·hm^-2 草甘膦处理后植株存活率达到96.67%。经草甘膦处理后,与对照相比,高耐材料的叶绿素、丙二醛和莽草酸含量在检测的各时间点均无显著差异,敏感材料叶绿素含量显著降低,丙二醛和莽草酸含量显著升高;高耐材料POD、CAT和SOD活性以及EPSPS基因表达量均显著升高,而敏感材料酶活性及EPSPS基因表达量无显著差异。以上结果表明,野生大豆中存在高耐草甘膦的种质资源,在草甘膦处理后其植株内活性氧清除酶系活性升高,EPSPE基因上调表达,推测这是野生大豆对草甘膦耐性较好的原因。本研究筛选到的耐草甘膦野生大豆材料可为培育耐草甘膦栽培大豆新品种提供种质资源。     

水稻品种间铝耐性差异的探究

铝毒是酸性土壤中限制植物生长的主要因子之一,探讨植物耐铝特性与机理对提高酸性土壤植物生产力具有重要意义。通过一系列生理和分子生物学试验,主要探究了Nipponbare和Kasalath两个水稻品种的铝耐性差异。结果发现,与Kasalath相比,Nipponbare在铝胁迫下不仅拥有较长的根伸长,且根尖铝含量较少,表明Nipponbare是水稻铝耐性品种,而Kasalath为铝敏感品种。进一步研究发现,水稻根尖控制铝吸收的NRAT1基因在Kasalath中表达量更高,表明,NRAT1基因的高表达量可能是导致铝敏感品种Kasalath根尖铝含量较高的主要原因。此外,铝胁迫下,Nipponbare根系柠檬酸的分泌量显著高于Kasalath。而且,水稻中控制柠檬酸分泌的OsFRDL4基因在铝耐性品种Nipponbare中的表达量显著高于Kasalath,由此证明,柠檬酸在这两个品种水稻耐铝途径中可能起着重要的作用,并且,该品种水稻可以通过调控OsFRDL4基因的表达量来控制柠檬酸的分泌量。本研究中还分析了其他4个与铝胁迫相关的基因,但并未发现明显的相关性,值得进一步的探究。     

菌渣生物炭对镉污染土壤性质及小白菜吸收镉的影响

为探讨以菌渣为原料制备的生物炭修复重金属镉污染土壤的可行性。采用盆栽试验,以香菇菌渣生物炭(SC)和平菇菌渣生物炭(PC)为研究对象,设置0.5%,1%,2%的生物炭施用量(w/w,%),研究其对镉污染土壤理化性质、土壤各形态镉分布、小白菜生长及镉吸收的影响。结果表明:施用SC和PC均能显著提高土壤pH和有机质(SOM)含量。与对照相比,2%的生物炭处理,土壤pH分别提高1.05和1.10个单位,SOM含量分别提高80.6%和61.2%。施用SC和PC使土壤可交换态镉降低,而提高残渣态镉含量。相关分析表明,土壤可交换态镉与pH、SOM和蔗糖酶呈显著负相关。与对照相比,2%处理下SC和PC显著降低小白菜镉含量,分别降低57.5%和54.1%;1%用量下小白菜产量分别提高53.4%和41.6%,表明高投加量菌渣生物炭对小白菜生长有不利影响。总体看来,SC和PC均有利于改善土壤性质,减轻镉对植物的毒害,促进小白菜生长。     

兽药污染土壤对小麦和白菜根伸长抑制的毒性效应

含有残留兽药的粪便作为有机肥施入农田,可造成农业土壤污染,对人类健康和生态系统产生潜在危害。为评价兽药污染的潜在生态影响,本试验采用室内生长箱培养的方法,测定了黄潮土在2种常用兽药土霉素、伊维菌素污染条件下,对2种作物（小麦和白菜）根伸长、芽伸长的抑制率,以及复合污染毒性效应。结果表明,土壤中土霉素、伊维菌素浓度与作物根伸长及芽伸长抑制率呈显著线性相关（P〈0．01）。2种兽药对植物根、芽伸长抑制强度为：伊维菌素〉〉土霉素;在药物的胁迫下,作物的根伸长较芽伸长敏感,2种作物的敏感性为：小麦〉白菜,小麦为兽药污染的敏感植物。土霉素和伊维菌素的复合污染产生明显的协同作用。     

低浓度镉对大白菜苗期生长及营养元素吸收积累的影响研究

在实验室用水培模拟轻度污染土壤,研究低浓度 Cd(5 1.μmol/L)对不同Cd耐性的4个大白菜品种苗期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.5umol几Cd显著促进大白菜根系对S、Cu的吸收,分别增加22.0%～58.0%、45.9%～116.0%,但抑制S、Cu向地上部转运;大白菜地上部K、P、Ca、Mg、Mn、Zn含量受到Cd的较强抑制,且抑制程度存在品种差异.     

茶渣蚓粪基质对小白菜幼苗生长的影响

通过小白菜穴盘育苗试验,研究以茶渣蚓粪为原料的育苗基质对小白菜幼苗生长的影响。结果表明:茶渣蚓粪复合基质中各处理的小白菜幼苗指标均优于对照处理(市场上常规育苗基质)。随茶渣蚓粪比例的增加,小白菜幼苗的株高、茎粗、SPAD值、根系各项形态指标呈先上升后下降的趋势。可见,利用适当配方茶渣蚓粪基质可明显提高小白菜幼苗的品质,处理配方可推荐用于小白菜工厂化育苗生产。     

青梗不结球白菜耐热性的抗氧化指标评估体系建立

为发掘耐热性不结球白菜种质资源并为生产推荐耐热性优良品种,本试验采用多元统计的方法对高温胁迫处理的19个青梗不结球白菜品种的幼苗抗氧化相关指标进行综合分析。结果表明,高温胁迫5 d后,不同品种各指标的平均变异系数为33.26%,品种间除超氧阴离子自由基(O■)产生速率差异显著,其他指标均差异极显著。各指标相关性达显著、极显著的有6个,其中O■产生速率与过氧化氢(H₂O₂)含量呈极显著正相关。将13个指标降维成5个主成分,解释了74.5%的差异来源。根据主成分得分计算隶属函数获得综合指标D值,对供试材料进行排序,筛选出耐热性前三位的品种分别为青16、青20、青2,后三位品种为青1、青8、青15。并根据D值将19种青梗不结球白菜聚为三类,聚类结果综合评价中APX、AsA、MDA、POD耐热系数和HII均与耐热性成反比,将各指标进行多元回归分析,获得精度高的综合评价模型D=0.752 75-0.021 90APX-0.042 48MDA-0.034 08AsA-0.079 84POD-0.225 61HII,可作为青梗不结球白菜耐热性综合评价模型。...     

抑制小白菜、菜心硝酸盐积累的栽培技术研究

在深圳市郊某蔬菜基地进行了小白菜、菜心的硝酸盐积累试验,采用统计分析类数据挖掘技术对田间栽培、光照、施肥技术、采收时期等因素进行了研究分析,在16种处理方案中,筛选出4种适宜无公害蔬菜的栽培模式,研究发现对蔬菜硝酸盐积累影响显著的因子依次为日照、采收时期、追肥次数和基肥比例,研究结果对抑制蔬菜中的硝酸盐积累提供了依据。     

大白菜-结球甘蓝4号单体异附加系的鉴定

大白菜-结球甘蓝异附加系是利用结球甘蓝的优良基因对大白菜进行品种改良的中间材料,在遗传理论研究和育种实践中均具有重要应用价值。本研究以大白菜-结球甘蓝异源三倍体（AAC, 2n=29）与二倍体大白菜（AA,2n=20）回交一代的自交后代为材料,经过细胞学鉴定,从中筛选出大白菜-结球甘蓝4号单体异附加系,对其减数分裂和植株性状进行了观察与调查。该异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因,扩大种质遗传背景提供了基础材料。     

包膜缓释尿素对小白菜生理特性的影响

以粉煤灰和超微细磷矿粉为包膜材料,自制2种不同涂层厚度的包膜缓释尿素,研究2种不同膜材料缓释尿素对小白菜生理特性的影响.试验结果表明:与普通肥料相比,自制包膜尿素对小白菜生物量、光合蒸腾速率、全氮、全磷、全钾、POD、SOD、CAT活性均具有显著的改善作用,其他指标与普通肥料的相比差异不显著.不同涂层厚度之间差异显著,其中以30%粉煤灰包膜尿素及25%和30%的超微细磷矿粉包膜尿素对小白菜的效果最好.     

典型微囊藻毒素对白菜种子发芽的生态毒性

以白菜种子为实验对象,研究了微囊藻毒素（MC-LR和MC-RR）和铜绿微囊藻提取液对白菜种子发芽率、根伸长、芽伸长和生物量的影响,探讨其对白菜种子发芽的生态毒性。结果表明,在实验浓度范围内,MC-LR和MC-RR毒性与白菜种子发芽的发芽率、根伸长抑制率、芽伸长抑制率和生物量抑制率之间存在显著的剂量-效应关系,毒性敏感高低指标为根伸长〉芽伸长〉生物量〉发芽率,MC-LR的毒性大于MC-RR,其根伸长50%抑制率浓度值（IC50）分别为3.32mg·L^-1和12.68mg·L^-1。铜绿微囊藻提取液对白菜种子发芽的生态毒性远高于MC-LR和MC-RR纯品水溶液,是否由于藻液中多种微囊藻毒素共存时产生了毒性协同作用或藻液中其他毒性污染物的存在而引起的,其机理有待进一步研究。