水稻镉高积累材料不同生育期镉积累变化特征研究

为降低土壤Cd含量,以水稻Cd高积累材料Lu527-8和Lu17-9为研究对象,普通材料Lu527-4为对照,采用土培盆栽试验,分析其各生育期生物量、Cd积累量、Cd积累速率等指标,探讨水稻Cd高积累材料的Cd富集特性。结果表明:Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物量随生育期的延长呈上升趋势且差异显著,其在分蘖-拔节期上升幅度较小,而在拔节-成熟期急剧上升。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物富集量系数随生育期的延长显著上升且在灌浆期后差异不显著。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累速率随生育期的延长先升高后降低且在灌浆期达最大值,其地上部Cd积累速率分别为Lu527-4的2.43倍和2.24倍。整株Cd积累速率分别为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累量随生育期的延长呈上升趋势且在拔节-灌浆期显著上升,Lu527-8和Lu17-9地上部Cd积累量在灌浆期分别达359.28、331.22μg·株-1,为Lu527-4的2.44倍和2.25倍。整株Cd积累量在灌浆期分别达1 374.35、1 240.72μg·株-1,为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期显著高于其他生育阶段,其整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期分别占整个生育时期的15.30%、40.45%和39.70%、20.74%。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株净化率随生育期的延长显著上升且在灌浆期后趋于稳定,其地上部净化率在灌浆期时分别达0.82%和1.25%,其整株净化率分别达4.88%和4.39%,为Lu527-4的2.44倍和2.21倍。高Cd条件下,水稻Cd高积累材料对Cd具有较强的吸收和积累能力,是一种理想稳定的Cd富集材料,且灌浆期为水稻Cd高积累材料最佳收获时期。     

镉处理对水稻镉安全材料的镉积累及转移特性的影响

采用土培试验,以前期筛选出的水稻Cd安全材料D62B为试验材料,普通材料Luhui17为对照材料,研究水稻Cd安全材料对Cd的转移特性以及不同叶位对Cd的积累差异。结果表明:在不同Cd处理浓度下,D62B生长受到了一定程度的抑制,且各器官生物量均随Cd处理浓度的增加而显著降低。在分蘖期、抽穗期和成熟期,当Cd处理浓度为8 mg·kg~(-1)时,D62B生物量分别较1mg·kg~(-1)Cd处理降低了43.74%、45.72%和40.24%。D62B地上部各器官Cd含量在不同生育期均显著低于Luhui17,且成熟期穗部Cd含量仅为Luhui17的44.52%~54.59%;D62B根系对Cd的滞留率在不同生育期均大于Luhui17,茎叶-穗的转移系数显著低于Luhui17。抽穗期,D62B上部3片功能叶(简称3片功能叶)的Cd含量在不同Cd处理下均显著低于普通材料Luhui17,其积累量则在4 mg·kg~(-1)和8 mg·kg~(-1)Cd处理浓度下显著低于Luhui17,分别为Luhui17的72.10%和78.00%,且倒2叶Cd积累量差异最大。据此认为,D62B根系对Cd较强的固持作用以及抽穗期3片功能叶低Cd积累量是其籽粒Cd含量较低的主要因素之一,这为后期水稻Cd低积累品种的培育及推广应用提供理论依据。     

Cd胁迫对水稻亲本材料Cd吸收分配的影响

采用土培试验,以前期筛选出的水稻Cd安全亲本材料D62B为试验材料,以普通材料Luhui17为对照,研究不同生育期水稻Cd安全亲本材料在1、4、16 mg·kg-1Cd处理浓度下对Cd的吸收、分配及转运特征。结果表明:(1)在不同Cd处理浓度下,水稻Cd安全亲本材料D62B生长受到了一定程度的抑制,且随Cd处理浓度的提高生物量均显著降低。当Cd处理浓度为16 mg·kg-1时,D62B在分蘖期、抽穗期和成熟期的生物量分别较1 mg·kg-1Cd处理降低了52.05%、43.06%和32.34%。(2)D62B地上部Cd含量和转移系数在不同生育期均显著低于Luhui17,成熟期谷壳、糙米Cd含量也较低。当Cd处理浓度为1 mg·kg-1和4 mg·kg-1时,D62B的糙米Cd含量均低于食品安全国家标准0.2 mg·kg-1,表现出Cd安全亲本材料的"安全性"。(3)随Cd处理浓度的提高,D62B对Cd的吸收速率显著增加,且在分蘖期其吸收速率达到最大。在各处理下,D62B对Cd的吸收速率与Luhui17差异不显著。但D62B对Cd的转运速率在4 mg·kg-1和16 mg·kg-1Cd处理下则显著低于Luhui17,成熟期差异达到最大,分别为Luhui17的46.52%和66.68%。(4)D62B地上部Cd的亚细胞分布表现为细胞壁可溶部分细胞器,Luhui17为可溶部分细胞壁细胞器,地下部则均表现为可溶部分细胞壁细胞器。随Cd处理浓度的增加,Luhui17地下部细胞壁的分配比例显著降低,在16 mg·kg-1Cd处理浓度下,Luhui17细胞壁的分配比例显著低于D62B。综上所述,最终表现出D62B具有籽粒Cd低积累的特点,可为培育Cd安全水稻品种提供优良的种质资源。     

水稻镉安全亲本材料对镉的吸收分配特性

【目的】筛选获得水稻镉（Cd）安全亲本材料,研究水稻Cd安全亲本材料对Cd的吸收分配特性,为稻米安全生产提供优良的种质资源。【方法】以56份水稻亲本材料为研究对象,在Cd污染农田土壤上进行大田试验,以糙米Cd含量为筛选指标,通过聚类分析筛选出水稻Cd安全亲本材料,并分析其在不同生育时期对Cd的吸收及分配特性。【结果】（1）当大田土壤Cd含量为13.89 mg·kg^-1时,56份水稻亲本材料地上部Cd含量和积累量在分蘖期（CV=44.05%和CV=50.21%）、孕穗期（CV=23.57%和CV=28.62%）和成熟期（CV=44.98%和CV=44.69%）材料间均存在极显著差异。糙米Cd含量的变幅为0.15―1.77 mg·kg^-1,最大值与最小值相差达11.80倍,其中Cd含量最低为0.15 mg·kg^-1,低于食品安全国家标准0.2 mg·kg^-1。（2）以糙米Cd含量为筛选指标将供试材料划分为安全材料、普通材料和高积累材料3类,其中安全材料的糙米Cd含量平均为0.20 mg·kg^-1,显著低于普通材料（0.65 mg·kg^-1）和高积累材料（1.57 mg·kg^-1）,且谷壳中的Cd含量以及籽粒分配系数也以安全材料为最低。（3）3类材料地上部Cd含量均随着生育时期的推进显著降低,且安全材料地上部Cd含量在分蘖期、孕穗期和成熟期均显著低于普通材料和高积累材料,特别是成熟期普通材料和高积累材料较安全材料高1.35和3.39倍。（4）安全材料地上部Cd积累量在3个生育时期均显著低于普通材料和高积累材料。其中安全材料在成熟期地上部的平均Cd积累量与普通材料相差2.23倍,与高积累材料相差3.86倍,成熟期材料间差异在3个生育时期为最大。且其地上部的Cd阶段性积累量在分蘖期―孕穗期积累能力最强,孕穗期―成熟期最弱。但普通材料和高积累材料则在3个生育时期阶段性积累量差异不显著。（5）安全材料糙米中Cd含量较低,与其向籽粒中较低的Cd分配转移能力有关。安全材料糙米中Cd的分配量仅占地上部Cd积累总量的8.11%,而普通材料和高积累材料糙米Cd积累量占地上部Cd积累总量的11.60%和17.59%。【结论】通过筛选获得的安全材料D62B、IRBN95-90和GRlu 17/ai TTP//lu 17_2在大田试验中其糙米Cd含量均低于食品安全国家标准（0.20 mg·kg^-1）,这3份材料可作为Cd安全亲本材料,为中轻度Cd污染农田水稻生产提供Cd安全种质资源。     

持续淹水对水稻镉吸收的影响及其调控机理

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、Fe和Mn含量。相同处理继续培养至水稻完熟期,收获植株和稻米并测定Cd含量和产量。【结果】在Cd污染土壤条件下,与正常灌溉处理相比,持续淹水显著降低了分蘖盛期水稻FP36和ZJZ17的Cd含量,根部降幅分别为39.5%和33.9%,地上部降幅分别为62.1%和71.7%。在完熟期也表现相同作用效果,持续淹水显著降低完熟期水稻FP36和ZJZ17根部、地上部和稻米中Cd含量,FP36根部、地上部和稻米分别降低36.4%、43.7%和36.8%,ZJZ17分别降低62.5%、61.5%和55.4%。研究发现,持续淹水显著降低了两个水稻品种的土壤有效性Cd含量(降幅分别为12.1%和17.7%)和根膜中Cd的含量(降幅分别为52.2%和43.1%)。Cd胁迫下,持续淹水增加了土壤有效性Fe(增幅分别为23.7%和10.3%)和有效性Mn含量(增幅分别为24.5%和43.9%),也使根膜中Fe(增幅分别为83.1%和81.5%)和Mn含量(增幅分别为41.5%和27.7%)显著增加。更为重要的是,持续淹水显著下调了两个水稻品种根部Os Nramp1(58.3%和58.0%)和Os LCD(21.6%和17.8%)基因的相对表达量。【结论】持续淹水通过降低土壤有效性Cd含量和抑制Cd吸收基因表达(Os Nramp1和Os LCD)的双重调控作用,降低了水稻对Cd的吸收和积累。     

镉胁迫下福美双对小麦幼苗镉积累及生理特征的影响

为探明Cd胁迫下喷施杀菌剂福美双对小麦幼苗Cd积累及生理特征的影响，本研究以常规冬小麦品种为供试作物，采用水培法，在不同浓度Cd胁迫下，于小麦苗期分别喷施高（400倍稀释液）、低（800倍稀释液）两个剂量的福美双制剂，研究福美双对小麦幼苗Cd积累、分布以及抗氧化系统和光合作用等生理特征的影响。结果显示：在Cd积累方面，施用福美双提高了小麦地上部Cd和S的含量，最高增幅分别为73.8%和151.2%。同一Cd浓度胁迫下，随着福美双施用剂量的提高，Cd在小麦亚细胞各器官中的含量增加，在细胞壁中的占比升高，在细胞可溶性组份中的占比减少； Cd由氯化钠提取态向乙醇提取态和水提取态转变。喷施福美双对麦苗地上部鲜质量和根系长度无显著影响。在光合作用方面，Cd胁迫下喷施福美双提高了小麦叶片光合速率、叶绿素a和叶绿素b含量，最高增幅分别为62.7%、36.0%和89.5%。在抗氧化作用方面，Cd胁迫下喷施福美双提高了小麦叶片MDA、H₂O₂和CAT含量，最高增幅分别为27.1%、123.6%和464.3%； SOD含量下降，最大降幅为20.1%。研究表明，施用福美双促进了小麦幼苗地上部Cd积累，提高了植株的光合作用，但降低了植株的抗氧化能力并加剧了Cd胁迫，高剂量条件下的施药效应更加显著，建议在镉污染麦田防治病害尽量不施用或少施用福美双。     

低镉高产春小麦品种筛选及富集转运特征分析

筛选具有低Cd积累且高产特性的春小麦（Triticum aestivum L.）品种，可使春小麦在轻度Cd污染农田得到安全生产利用。本研究以21个春小麦品种（编号X1~X21）为研究对象，于2020年和2021年连续2年开展大田试验，通过籽粒Cd含量和产量聚类分析，筛选具有低Cd高产特性的春小麦品种，并分析不同类型春小麦产量、Cd富集、转运系数差异。结果表明，X4、X6~X8、X10、X16~X21等11个品种具有低Cd高产特性，且标靶危害系数均小于1，X14为Cd高积累且低产品种，这两种类型分别占供试品种的52.38%和4.76%；综合2年试验结果，低产中Cd类型春小麦品种茎的富集系数较高产低Cd类型春小麦品种高0.4倍，低产高Cd类型春小麦品种根、茎、叶、颖壳到籽粒的Cd转运系数较高产低Cd类型春小麦品种分别显著高2.5、2.2、1.8、2.2倍。研究表明，丰强6号、丰强11号等11个高产低Cd春小麦品种可在Cd污染农田推广种植。     

氮肥形态和螯合剂对印度芥菜和高积累镉油菜吸收镉的影响

用Cd污染的土壤做盆栽试验，研究了氮肥形态和螯合剂对印度芥菜和高积累Cd油菜吸收Cd的影响。结果表明，生长后期浇入EDTA可增加植株地上部的吸Cd量和对土壤的净化率，而浇入柠檬酸的作用相反。在施氮量相同的条件下，施用不同形态氮肥对印度芥菜和油菜川油Ⅱ-10地上部和根吸Cd量有显著影响，施用硫酸铵的处理印度芥菜和高积累Cd油菜吸Cd量高于施用硝酸铵和硝酸钙的处理。     

镉菲交互作用对玉米吸收转运土壤中镉菲的影响特征

本研究以耐抗镉、菲（Cd、Phe）强的玉米品种‘郑单958’为研究对象,采用室内盆栽试验,开展了土壤中Cd(0、2.5、5 mg/kg)和Phe(0、1、50 mg/kg)复合污染交互作用对玉米吸收转运土壤镉菲的影响。结果表明：‘郑单958’株高受到了Phe单一污染胁迫的正向刺激作用;各处理间株高、生物量受Cd单一污染的影响变化不大。在Cd和Phe复合污染下,Cd和Phe共存不同程度抑制了‘郑单958’玉米幼苗的株高,与Cd单一污染相比,株高显著升高8.22%;与Phe单一污染相比,株高显著降低13.65%,而对生物量影响不显著。低高浓度Phe的存在抑制了玉米幼苗根部Cd的吸收积累,与低高浓度Cd单一污染相比,根部Cd含量显著下降,分别降低了29.40%,32.70%,两者呈拮抗作用;而高浓度Phe的存在促进了玉米幼苗茎叶部Cd的吸收积累,与低浓度Cd单一污染相比,茎叶Cd含量显著提高22.22%,两者协同作用显著。Cd的存在促进了玉米幼苗根部和茎叶部对Phe的积累,与低浓度Phe单一污染处理相比,低浓度Cd的存在显著促进了根部Phe含量的升高,提高了61.84%;高浓度Cd的存在显著...     

镉胁迫下不同大豆品种各器官中镉和非蛋白巯基物质的动态变化

【目的】探讨不同大豆品种各器官镉和非蛋白巯基物质的动态变化,揭示巯基物质在大豆镉抗性和积累中的作用。【方法】在镉(Cd)污染的土壤中种植镉抗性和籽粒积累不同的大豆品种中黄24和华夏3号,采集不同生育时期的根、茎和叶,分析各品种的Cd抗性指标(根系和地上部鲜质量)、Cd积累指标(各器官Cd浓度)和非蛋白巯基物质[总非蛋白巯基肽(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和植物螯合肽(PC)]的浓度变化。【结果】在10 mg·kg-1的Cd胁迫下,中黄24不同时期Cd抗性指标明显低于华夏3号,而中黄24初花期后各器官Cd浓度均显著地高于华夏3号。Cd胁迫下2个品种随发育进程根系中NPT、GSH和PC浓度上升,而叶片中则下降;敏感品种中黄24各器官中巯基物质对Cd胁迫响应比抗性品种华夏3号更显著。关联分析发现,大豆根部巯基物质浓度与各器官Cd浓度呈正相关,且以成熟期最为显著,而初花期后地上部的PC与各器官Cd浓度呈负相关。【结论】在大豆不同生育期不同器官中Cd和非蛋白巯基物质浓度变化复杂,非蛋白巯基物质在大豆抵抗Cd胁迫中扮演多种角色。     

铜胁迫对亚洲玉米螟生长发育与生殖的影响

【目的】研究铜（Cu2+）胁迫条件下亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis Guenée）亲代及其子代的生长发育与生殖,为亚洲玉米螟的种群动态预测与防治提供依据。【方法】以亚洲玉米螟幼虫为材料,在标准人工饲料中添加不同浓度（25、50、100、200和500 mg•kg-1）的重金属Cu2+,在实验室条件下连续饲养亚洲玉米螟幼虫3代,系统观察重金属Cu2+胁迫对亚洲玉米螟亲代及其子代生长发育与生殖的影响。【结果】亚洲玉米螟的幼虫存活率、化蛹率和成虫羽化率与Cu2＋胁迫浓度呈显著负相关,引起亲代、子一代和子二代幼虫存活率和成虫羽化率显著下降的最低Cu2+胁迫浓度分别为100、50、50 mg•kg-1,引起各代化蛹率显著下降的最低Cu2+胁迫浓度分别为200、50、50 mg•kg-1,其中Cu2+浓度200 mg•kg-1及其以上浓度处理的子一代和子二代幼虫死亡率高达20%以上,Cu2+浓度500 mg•kg-1处理的各代幼虫化蛹率均低于80%,Cu2+浓度200 mg•kg-1处理的子二代成虫羽化率低于50%。亚洲玉米螟的幼虫体重和蛹重与Cu2＋胁迫浓度呈极显著负相关,引起各代幼虫体重显著下降的最低Cu2+胁迫浓度均为50 mg•kg-1,引起亲代、子一代和子二代蛹重显著下降的最低Cu2+胁迫浓度分别为500、50、50 mg•kg-1,其中Cu2+浓度50 mg•kg-1及其以上浓度处理的各代3龄、5龄幼虫的体重显著低于空白对照;Cu2+浓度500 mg•kg-1处理的亲代蛹重显著低于对照,其他Cu2+浓度处理的蛹重与对照无显著差异;Cu2+浓度50 mg•kg-1及其以上浓度处理的子一代和子二代蛹重显著低于对照,Cu2＋浓度25 mg•kg-1处理的蛹重与对照无显著差异。亚洲玉米螟各代幼虫历期和蛹历期与Cu2+胁迫浓度呈显著正相关,其中Cu2+浓度50 mg•kg-1及其以上浓度处理的各代幼虫历期显著高于对照,Cu2+浓度200 mg•kg-1及其以上浓度处理的亲代蛹历期、Cu2+浓度100 mg•kg-1及其以上浓度处理的子一代蛹历期和Cu2+浓度50 mg•kg-1及其以上浓度处理的子二代蛹历期均显著高于对照。亚洲玉米螟各代成虫单雌日产卵量和生殖力与Cu2+胁迫浓度呈极显著负相关,其中Cu2+浓度50 mg•kg-1及其以上浓度处理的各代成虫单雌日产卵量均显著低于对照,Cu2+胁迫所有处理的各代成虫生殖力均显著低于对照。Cu2+胁迫对亚洲玉米螟连续3代卵质量无显著影响,但卵孵化率与Cu2+胁迫浓度呈极显著负相关,其中取食Cu2+浓度100 mg•kg-1处理的子二代卵孵化率仅有66.88%。【结论】重金属Cu2＋连续胁迫对亚洲玉米螟亲代及其子代的生长发育和生殖具有显著的抑制作用,其抑制效应与Cu2＋胁迫的浓度呈正相关。     

葡萄籽原花青素及维生素E对氧化应激仔猪生长性能、 血清氧化还原状态和肝脏氧化损伤的影响

【目的】研究饲粮添加葡萄籽原花青素(grape seed procyanidins, GSPs)和维生素E(vitamin E,VE)对氧化应激仔猪生长性能、血清氧化还原状态及肝脏氧化损伤的影响。【方法】24头28 d的断奶仔猪(L×Y),随机分为4组,每组6个重复,每个重复1头猪。NC组和Diqaut组饲喂基础饲粮,GSPs+Diquat组和VE+Diquat组分别饲喂在基础饲粮中添加100 mg•kg-1 GSPs和50 mg•kg-1 VE的试验饲粮。在试验第10 d对Diquat组、GSPs+Diquat组和VE+Diquat组试猪腹腔注射Diquat（10 mg•kg-1）, NC组注射生理盐水。试验期为17 d。【结果】结果显示,与NC组相比,注射Diquat导致仔猪生长性能,血清和肝脏抗氧化能力以及肝脏ALT和AST活性显著降低（P＜0.05）,血清ALT和AST活性显著升高（P＜0.05）;饲粮添加100 mg•kg-1 GSPs或50 mg•kg-1 VE 均显著改善应激仔猪血清GSH-px活性和抗 能力及肝脏ALT和AST活性(P＜0.05),降低血清ALT、AST活性和MDA含量(P＜0.05)。与此同时,GSPs还显著增加仔猪血清SOD活性、抗•OH能力及肝脏T-AOC和抗•OH能力(P＜0.05),降低肝脏MDA含量(P＜0.05)。【结论】饲粮添加100 mg•kg-1 GSPs或50 mg•kg-1 VE均能有效缓解Diquat所致仔猪氧化应激,且在血清和肝脏抗氧化方面GSPs效果较好。     

两大优势产区‘红富士’苹果园土壤和叶片营养诊断研究

【目的】通过对中国环渤海和黄土高原两大优势产区‘红富士’苹果园土壤有效养分和叶片矿质元素含量的测定及营养状况诊断,为苹果园科学施肥提供理论依据。【方法】根据土壤有效养分分级标准及叶片DRIS诊断法,采用DPS V7.05软件进行LSD单因素方差分析和差异性显著分析,对两大产区树龄15—20年的高产（＞37 500 kg•hm-2）、低产（＜37 500 kg•hm-2）园土壤和叶片营养状况进行诊断。【结果】环渤海产区土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾有效养分均值分别为10.9 g•kg-1、73.21 mg•kg-1、70.22 mg•kg-1、169.2 mg•kg-1 ;黄土高原产区土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾有效养分均值分别为11.7g•kg-1、56.46 mg•kg-1、14.91 mg•kg-1、135.78 mg•kg-1 ;除有机质外,碱解氮、速效磷、速效钾有效养分含量为环渤海产区高于黄土高原产区;环渤海产区叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo各养分元素含量均值分别为2.73%、0.18%、1.15%、9.63 g•kg-1、2.86 g•kg-1、87.97 mg•kg-1、124.02 mg•kg-1、13.36 mg•kg-1、15.64 mg•kg-1、35.09 mg•kg-1、0.51 mg•kg-1;黄土高原产区叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo各养分元素含量均值分别为2.72%、0.18%、1.17%、10.23 g•kg-1、2.99 g•kg-1、88.69 mg•kg-1、116.39 mg•kg-1、10.85 mg•kg-1、15.94 mg•kg-1、39.55 mg•kg-1、0.51 mg•kg-1。通过DRIS法对两大优势产区叶片营养诊断结果表明,环渤海产区低产园叶片最缺乏的元素为Ca、K,其次是Fe、N、Zn,最不缺乏的是Cu、Mo;黄土高原产区低产园叶片最缺乏的元素是P、K,其次是N、Zn、Cu等,最不缺乏的是B、Ca。【结论】环渤海、黄土高原产区土壤有效养分状况均为有机质中等偏低、缺氮;环渤海产区富P少K;黄土高原产区贫P缺K。低产园叶片诊断表明,黄土高原产区树体营养平衡状况优于环渤海产区,两产区均具有很大的增产潜力。建议环渤海产区增加K、N、Ca、Fe和Zn施用,黄土高原产区增加P、K、N、Zn、Cu、Mn、Fe施用,同时重视有机肥施用。     

氮磷钾缺乏对甘薯前期生长和养分吸收的影响

【目的】为甘薯生长前期氮磷钾缺素诊断积累资料。【方法】选取生长性状差异较大的2个甘薯品种,通过营养液砂培盆栽试验,设置4个处理（CK, -N, -P, -K）和4次重复,薯苗移栽后在蒸馏水和1/2 Hogland营养液中分别预培养3 d和7 d,至3片新叶后开始处理,4周后甘薯出现明显缺素症状,取全株样研究氮磷钾缺乏条件下的生长性状、光合特性、生物量积累分配和植株各部位养分含量的变化。【结果】（1）氮磷钾缺乏可显著降低甘薯茎叶和总生物量（P＜0.01）,其中以缺氮影响最大,缺钾次之,缺磷影响最小。氮钾缺乏可显著降低根系生物量（P＜0.05 或P＜0.01）,缺磷对根系生物量无影响（P＞0.05）。氮磷缺乏可显著降低甘薯的冠根比（P＜0.05 或P＜0.01）,缺钾对冠根比没有影响。（2）氮磷钾缺乏均可显著降低甘薯的单株分枝数、单株叶片数和单株叶面积（P＜0.01）,但以缺氮的影响最大,并显著低于缺磷和缺钾处理（P＜0.01）。对主蔓长度的影响各不相同,缺氮可显著降低主蔓长度（P＜0.01）,磷钾缺乏对甘薯主蔓长度的影响与品种有关。磷钾缺乏条件下,匍匐株型品种苏薯11的主蔓长度显著降低（P＜0.01）,而半直立株型品种苏薯14的主蔓长度无显著变化（P＞0.05）。（3）甘薯第6—8功能叶片的SPAD值在氮钾缺乏时显著减少、磷缺乏时显著提高（P＜0.01）,净光合速率在氮磷钾缺乏时均可显著减少（P＜0.01）,气孔导度只在氮钾缺乏时显著减少（P＜0.05）、不受缺磷影响（P＞0.05）,蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度均不受氮磷钾缺乏影响（P＞0.05）。（4）氮磷钾缺乏可显著减少植株各部位相应养分含量（P＜0.01）,并对其它养分吸收产生影响。缺氮可显著降低地上部分叶片、叶柄和茎蔓的钾含量（P＜0.01）,促进磷在根系中的积累（P＜0.01）。缺磷可显著减少叶片（P＜0.01）和叶柄（P＜0.05）的氮素含量以及叶柄和茎蔓的钾含量（P＜0.01）,增加钾素在根系中的积累（P＜0.05）。缺钾可显著减少叶柄的氮磷含量（P＜0.01）,促进叶片和根系对磷的吸收（P＜0.01）。（5）根据本试验结果,正常生长的甘薯叶片含氮量为25.0—44.8 mg•kg-1（平均为（34.9±9.1）mg•kg-1）,含磷量为2.7—6.3 mg•kg-1（平均为（4.2±1.3）mg•kg-1）,含钾量为17.4—32.7 mg•kg-1（平均为（25.2±6.3）mg•kg-1）,当叶片中氮磷钾含量分别为10.0、1.3和5.1 mg•kg-1时甘薯会出现明显的氮磷钾缺乏症状。【结论】研究结果可为甘薯氮磷钾营养的前期诊断提供借鉴。     

中国特有柑橘属植物基本类型不同组织类黄酮含量分析

【目的】探讨柑橘属五大基本类型不同组织（花、果皮和叶片）中类黄酮组成与含量差异,为合理开发利用柑橘资源提供科学依据。【方法】采用超高效液相色谱二极管阵列紫外-可见光检测器(UPLC-PDA)测定柑橘属五大基本类型10个典型代表种的花、果皮和叶中11种类黄酮含量。【结果】所分析的五大基本类型中,大翼橙类和柚类主要含柚皮苷,枸橼类、橙类和宽皮柑橘类主要以橙皮苷为主,其中广西沙田柚花中柚皮苷含量最高（11 987.1 mg•kg-1FW）,鹅蛋红橘果皮中橙皮苷含量最高（14 794.4 mg•kg-1FW）;代表类型各组织中类黄酮含量差异显著（P＜0.05）,花、果皮和叶片中11种类黄酮总含量最高的分别为广西沙田柚（12 198.5 mg•kg-1FW）、鹅蛋红橘（16 744.1 mg•kg-1FW）和台湾椪柑（8 879.2 mg•kg-1FW）;不同类型柑橘各组织中的类黄酮含量呈现不同变化模式,同一类型不同组织间只有丰度差异,大翼橙类中花＞叶＞果皮,枸橼类中花＞果皮＞叶,橙类中果皮＞花＞叶,柚类中花＞果皮＞叶,宽皮柑橘类中果皮＞叶＞花。【结论】中国特有柑橘属植物含有丰富的类黄酮,不同柑橘基本类型及其组织间类黄酮变化很大,应针对各自不同特点加以科学利用。     

镉超富集苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）的筛选

 【目的】苋菜在中国的分布很广,品种资源丰富。通过筛选耐镉苋菜品种,发掘镉污染土壤植物修复资源。【方法】采用溶液培养方法,从来自不同生态区域的23个苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）中筛选出具有镉超富集能力的品种;采用赤红壤、黄棕壤、菜园土进行盆栽试验,研究苋菜在土壤Cd浓度分别为5、10、25 mg?kg-1时,对镉污染土壤的修复潜力。【结果】在溶液Cd浓度3 mg?L-1条件下培养,苋菜品种天星米地上部镉含量高达260 mg?kg-1。在土壤Cd浓度 25 mg?kg-1条件下,苋菜天星米地上部镉浓度高达212 mg?kg-1,富集系数达到8.5,地上部净化率达3.8%,各镉处理水平总生物量以及地上部生物量均未显著降低。【结论】苋菜天星米基本具备了镉超富集植物的特征,可用于镉污染土壤的生物修复。     

富硒米糠蛋白的优化制备及其蛋白营养复配研究

【目的】优化碱法提取富硒米糠蛋白的条件,根据蛋白质互补作用原理,研究并评价富硒米糠蛋白（RBP）的营养复配。【方法】碱法提取富硒米糠蛋白,按正交试验L9(34)优化富硒米糠蛋白的提取条件。将富硒米糠蛋白与大豆分离蛋白（SP）按比例60%、70%、80%、90%和100%进行复配,用凯氏定氮法、氢化物原子荧光光谱法和便携式色差仪分别测定富硒米糠蛋白和复配蛋白中的蛋白质含量、硒含量和色差值。利用高速氨基酸分析仪测定各蛋白产品的氨基酸含量,并根据必需氨基酸参考模式（WHO/ FAO）和氨基酸比值系数法,对各蛋白产品进行营养价值评价,得出营养价值最高的复配蛋白。【结果】通过正交试验考察富硒米糠蛋白的提取率、硒含量和富硒米糠蛋白的色差值,获得富硒米糠蛋白最佳提取条件为：料液比1﹕20、NaOH 浓度0.08 mol•L-1、温度30℃和时间3 h,富硒米糠蛋白纯度为（80.2±1.1）%,硒含量为（0.269±0.132）mg•kg-1,蛋白色差值为69.7±1.2,将此最优条件下提取出的富硒米糠与普通米糠蛋白产品的蛋白质和硒含量分别进行比较,结果表明,富硒米糠与普通米糠的蛋白质含量、富硒米糠蛋白与普通米糠蛋白的蛋白质含量都无显著性差异（P<0.01）,而富硒米糠的硒含量为（0.401±0.021）mg•kg-1,显著高于普通米糠硒含量（0.023±0.010）mg•kg-1（P<0.01）,同时富硒米糠蛋白的硒含量为（0.269±0.132）mg•kg-1,也显著高于普通米糠蛋白硒含量（0.052±0.011）mg•kg-1（P<0.01）。将富硒米糠蛋白与大豆分离蛋白（SP）按照不同比例进行营养复配,比较不同复配蛋白产品的蛋白纯度和硒含量,得出富硒米糠蛋白和各复配蛋白的硒含量均显著高于大豆分离蛋白硒含量（0.013±0.005）mg•kg-1,不同配比的复配蛋白硒含量随富硒米糠蛋白含量增加从（0.141±0.014）mg•kg-1增加至（0.269±0.032）mg•kg-1。根据必需氨基酸参考模式,采用氨基酸比值系数法评价各蛋白产品营养价值,根据比值系数分（SRC）富硒米糠蛋白和各复配蛋白的营养价值按高低顺序排列如下：60% RBP > 70% RBP > 50% RBP > 80% RBP > 90% RBP > RBP,结果表明,各复配蛋白SRC值均高于RPB的SRC值64.1,由此证明各复配蛋白营养价值均高于RBP,其中含60%富硒米糠蛋白的复配蛋白具有最高的营养价值,且其硒含量为（0.167±0.024）mg•kg-1,蛋白纯度为（84.1±0.8）%。【结论】将大豆蛋白与富硒米糠蛋白进行复配可提高蛋白的营养价值,获得一种含丰富微量元素硒的高品质蛋白。     

十种柚类及柚杂种果实中类黄酮含量的超高效液相色谱分析

【目的】利用超高效液相色谱法同时检测10种柚及柚杂种果实中11种类黄酮含量,测定分析各品种果实类黄酮的种类及其含量变化规律。【方法】超高效液相色谱法,色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18 分析柱（2.1 mm×100 mm,1.7 μm）;流动相：0.1%乙酸水溶液（A）和甲醇（B）,采用梯度洗脱,洗脱程序为：（1） 0—5 min,90%—80% A;（2）5—10 min,80%—30% A;（3）10—15 min,30%—20% A;（4）15—16 min,20%—90% A;柱温：35℃;流速：0.3 mL•min-1。【结果】类黄酮组分及含量与柑橘的遗传基因型有关,柚果实中类黄酮以柚皮苷为主,葡萄柚果实中以柚皮苷和新橙皮苷为主。柚皮苷在瑞红中含量最高（果皮：27.5 mg•g-1 DW,果肉：2.73 mg•g-1 DW）,新橙皮苷在鸡尾中含量最高（果皮：14.93 mg•g-1 DW,果肉：0.70 mg•g-1 DW）。杂种后代类黄酮累积受其亲本影响。【结论】超高效液相色谱法是一种定性定量柑橘果实类黄酮的有效方法,柚果实中类黄酮含量丰富且各种类之间组分含量差异显著。     

不同品种水稻对土壤中镉的富集特征及敏感性分布（SSD）

【目的】研究不同水稻品种对土壤中镉（Cd）毒害的敏感性分布规律,测定基于保护95%水稻品种的土壤中Cd对不同水稻毒害的生态风险阈值HC5,为中国水稻Cd污染防治提供理论依据。【方法】利用中国南方具有代表性的两种水稻土,通过外源添加Cd制备成0、1.2、4.8、10、40、120 mg•kg-1的Cd污染土壤,以中国水稻主产区18个常规不同水稻品种为试材,通过温室盆栽试验测定不同Cd污染土壤对不同品种水稻的生物量、植株Cd含量及不同水稻Cd吸收的生物富集系数（BCF）影响。通过国际最新的累积概率分布函数逻辑斯蒂克分布模型（Log-logistic distribution）对不同水稻基于生物量的Cd毒性的剂量-效应关系进行拟合,利用物种敏感性分布模型 Burr-III 构建出Cd对不同水稻毒性的物种敏感度分布频次曲线（SSD）,并基于此推导出不同水稻Cd毒性的物种敏感性分布频次和基于保护95%水稻品种的Cd毒性阈值HC5,并测定不同水稻Cd吸收BCF值与土壤中Cd有效态含量变化的定量关系。【结果】在酸性祁阳红壤中,不同品种水稻随着Cd处理浓度的增加,生物量明显下降,对Cd最为敏感的品种X-42,生物量降低86%,而对Cd耐性较强的品种Z-120生物量降低51%。当添加浓度为4.8 mg•kg-1时,JY-253、J-463、Z-611、J-899、T-15、X-6、T-167品种水稻的生物量达到最大,其余品种均在1.2 mg•kg-1处理下达到最高。与对照相比,不同品种水稻的生物量增加了4%-56%,说明低剂量Cd对水稻生长有一定的刺激效应。在中碱性广州水稻土中,不同品种水稻随着Cd处理浓度的增加,生物量没有显著性差异。在两种土壤中,生物富集系数（BCF）随着Cd处理浓度的增加而降低,在低镉（1.2 mg•kg-1）条件下,红壤水稻BCF的变化范围为0.0056（S-974）-0.0133（T-15）,相差2.38倍;而广州水稻土的变化范围则为0.0018（L-42, LY-28）-0.0034（J-899）,相差1.89倍。但是对于相同Cd浓度处理下,红壤中水稻的BCF大于广州水稻土,两者相差2-14倍,这可能与两种土壤的性质差异有关。祁阳红壤是酸性土壤,有机质匮乏,测得Cd有效态含量高,对水稻的毒害强,生物量降低的多;广州的水稻土则相反,高pH和有机质丰富的土壤对Cd吸附容量和固持力增加,对水稻毒害减弱,生物量变化不明显。土壤中Cd对以上18种水稻的毒性阈值浓度（EC50）变化范围为4.30-61.611 mg•kg-1,最高的为水稻X-45,最低的是水稻X-42,不同水稻品种之间EC50差别为1.0-4.32倍。【结论】不同水稻品种对土壤中Cd毒性胁迫有显著性差异,虽然Cd属于非必需元素,但不同水稻品种对低剂量Cd表现出不同的刺激效应;基于物种敏感性分布模型（Burr-III）测定结果表明,18种不同水稻具有明显的分布频次差异,其中,水稻X-42毒性阈值最小,对Cd胁迫最为敏感,水稻X-45则相反,表现出较强耐性。经过Burr-III模型的计算得到基于保护95%水稻品种的土壤中Cd50%抑制浓度值（HC550%）为4.93 mg•kg-1。