轻稀土浸种对油菜镉铬胁迫的生物学效应

[目的]研究轻稀土抗油菜镉(Cd)铬(Cr)重金属胁迫下的生物学效应,为重金属污染土壤中稀土农用提供理论参考.[方法]采用单一轻稀土(La、Ce、Nd、Pr)浸种处理,通过盆栽试验,研究重金属Cd和Cr胁迫条件下油菜生长发育对Cd、Cr元素吸收累积的影响.[结果]土壤Cd、Cr胁迫未对油菜生长发育产生明显影响,但增加了Cd、Cr含量和累积量,以重金属Cd累积幅度最明显;La、Ce、Nd、Pr浸种处理均抑制土壤中重金属Cd和Cr向油菜茎叶转移与吸收,抑制效果因油菜发育状况、土壤污染程度及稀土元素种类不同而存在差异,随重金属污染程度的加重,其抑制重金属毒害能力增强,以Ce浸种处理效果最佳,同时促进了油菜茎叶中干物质积累.[结论]稀土浸种处理是一种抑制和减少蔬菜重金属吸收和积累的有效途径.     

镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征

[目的]为明晰镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征,以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑.[方法]以桑树"粤桑11号"为供试植物,设置不同Cd胁迫浓度(0,2,3,5 mg/kg)进行盆栽试验,分析镉胁迫下桑树根际土壤环境演变特征.[结果]桑树中Cd富集含量随桑树生长而呈上升趋势,且85％的Cd存在于根部;3种镉污染水平下(2,3,5 mg/kg)桑树3个时期的根际土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量均低于对照,但根际土壤速效磷、全钾和速效钾、土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、微生物生物碳和生物氮、土壤呼吸强度、土壤硝化作用强度则显示中度(3 mg/kg)和轻度Cd(2 mg/kg)污染水平下均高于对照,且中度污染条件下最高,而重度Cd(5 mg/kg)污染水平则低于对照;相关性分析显示桑树根际土全镉含量与土壤中pH和微生物生物量氮含量呈显著负相关,与土壤有机质、碱解氮和速效钾含量呈极显著负相关,与土壤脱氢酶和氧化还原酶呈极显著正相关和显著正相关;PCA分析显示镉污染水平下的桑树土壤微环境特征与对照差异很大.[结论]不同镉污染胁迫下引发的桑树根际土壤微环境应激响应不同,桑树根际土壤微环境可良好适应中度和轻度Cd污染胁迫,但其在重度Cd污染胁迫下被显著抑制.     

镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征

[目的]为明晰镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征,以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑.[方法]以桑树"粤桑11号"为供试植物,设置不同Cd胁迫浓度(0,2,3,5 mg/kg)进行盆栽试验,分析镉胁迫下桑树根际土壤环境演变特征.[结果]桑树中Cd富集含量随桑树生长而呈上升趋势,且85％的Cd存在于根部;3种镉污染水平下(2,3,5 mg/kg)桑树3个时期的根际土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量均低于对照,但根际土壤速效磷、全钾和速效钾、土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、微生物生物碳和生物氮、土壤呼吸强度、土壤硝化作用强度则显示中度(3 mg/kg)和轻度Cd(2 mg/kg)污染水平下均高于对照,且中度污染条件下最高,而重度Cd(5 mg/kg)污染水平则低于对照;相关性分析显示桑树根际土全镉含量与土壤中pH和微生物生物量氮含量呈显著负相关,与土壤有机质、碱解氮和速效钾含量呈极显著负相关,与土壤脱氢酶和氧化还原酶呈极显著正相关和显著正相关;PCA分析显示镉污染水平下的桑树土壤微环境特征与对照差异很大.[结论]不同镉污染胁迫下引发的桑树根际土壤微环境应激响应不同,桑树根际土壤微环境可良好适应中度和轻度Cd污染胁迫,但其在重度Cd污染胁迫下被显著抑制.     

镉胁迫对油菜生长发育中生理生化特性的影响

[目的]为了研究不同浓度的Cd2＋胁迫对油菜种子的发芽、生长、叶绿素含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量等生理生化特性的影响.[方法]以3个油菜品种四月慢、100金牌华冠、日本花冠为供试材料,采用砂培法.[结果] Cd2＋胁迫对油菜的发芽情况、株高、鲜重、SOD活性、POD活性、MDA含量的影响均为极显著（P＜0.01）;低浓度的Cd2＋胁迫对油菜的生长有刺激作用,可以提高发芽率和发芽势、株高、鲜重,高浓度的Cd2＋胁迫对油菜的生长有抑制作用;当Cd2＋浓度为0.002/L水平时,油菜种子发芽率、植株的株高、鲜重、叶绿素含量达到最高值,差异达到极显著（P＜0.01）;且在3个品种中,100金牌华冠的相应值最高,显著高于另外2个品种（P＜0.05）;低浓度的Cd2＋胁迫对油菜有刺激作用,可以促进SOD活性、POD活性、MDA含量的提高,高浓度的Cd2胁迫对油菜的生长有抑制作用;当Cd2＋浓度为0.01 mg/L时,油菜SOD活性、POD活性达到最高值,当Cd2＋浓度为0.02 mg/L时,Cd2＋对植物的伤害已超出保护性酶对植物调节和保护作用的能力;在3个品种中100金牌华冠的对应值最高,也与四月慢和日本花冠2个品种呈显著差异（P＜0.05）;当Cd2＋浓度为0.005 mg/L水平时,油菜MDA含量达到最高值,呈极显著差异（P＜0.01）,表明加重了植物体脂质过氧化的程度和细胞损伤的程度.[结论]该研究可以为我国煤矿集中地区农田土壤镉污染的治理以及农产品的安全保障提供科学依据.     

镉胁迫对两头毛种子萌发的影响

[目的]研究两头毛的耐镉性.[方法]选取两头毛、小麦、韭菜和紫花苜蓿为研究材料,以蒸馏水为对照,在不同镉浓度(50、100、200、350和500 mg/L)下测定每种植物种子萌发的相关指标(萌发率、发芽势和发芽指数);同时,利用平均隶属函数值综合评价这些植物的耐镉性.[结果]在镉胁迫下这4种植物种子萌发均受到明显抑制,且随着镉浓度的增加抑制作用逐渐增强.在100 mg/L镉胁迫下两头毛种子萌发受到明显抑制,而在50 mg/L时其他3种植物的种子萌发指标出现明显下降.隶属函数值结果显示,这4种植物的耐镉能力存在差异,由强到弱依次为两头毛、小麦、韭菜、紫花苜蓿.[结论]该研究结果可为两头毛在重金属镉土壤污染修复中奠定一定的基础.     

镉胁迫对苗期小麦镉吸收及其根际细菌群落的影响

为探究镉(Cd)胁迫对苗期小麦Cd吸收以及根际细菌群落的影响,以小麦豫保1号为供试植物,设置Cd含量为2.0 mg·kg-1进行盆栽试验,测定小麦干质量、Cd吸收总量、根际土壤pH值、有效Cd含量并计算小麦富集系数和转运系数,分析根际土壤细菌多样性和群落特征.结果表明,与对照相比,Cd胁迫下小麦地上部、地下部干质量均显...     

小麦幼苗根系形态对镉胁迫的响应

为了研究镉(Cd)在小麦体内的吸收、转运过程,以及Cd对小麦根系形态的影响,本文通过水培试验分析了小麦在5种Cd水平下(0、0.5、5、50、200μmol·L~(-1))处理3、6、11、17 d和23 d后各项生长指标的变化,并用荧光显微镜观察了Cd处理17 d后小麦根系形态的变化情况。结果表明,小麦幼苗对Cd的吸收能力与Cd浓度成反比关系,且在Cd0.5处理下,小麦对Cd的吸收和转运的能力显著高于其他处理。随着Cd处理浓度的增加,小麦幼苗的生物量、株高、总根长、根体积、总根尖数目逐渐减小,根系平均直径逐渐增加。相关性分析结果表明,小麦幼苗对Cd的吸收能力与平均直径呈显著正相关,对Cd的转运能力仅与平均直径呈显著负相关。进一步通过荧光显微镜观察,结果显示Cd处理可诱导小麦幼苗根系皮层细胞增多、薄壁细胞增大以及内皮层细胞壁木质素的沉积。Cd诱导的根系直径增粗对小麦Cd的吸收及转运都起着非常重要的作用。     

重金属镉在文蛤体内的富集和消除研究

[目的]研究重金属Cd在文蛤体内的富集和消除规律及其食用安全性.[方法]将文蛤在Cd2＋浓度为0、0.01、0.10、1.00、2.00mg/L试验海水中染毒.[结果]文蛤对Cd具有较强的富集能力.随着染毒时间的延长和Cd2＋浓度的增加,Cd在文蛤体内的富集量也相应增加.[结论]文蛤内脏团中Cd的富集和代谢能力均大于闭壳肌,说明食用闭壳肌是安全的.     

镉胁迫下不同生态型鱼腥草生长及生理特性的响应

[目的]探明不同生态型鱼腥草对Cd胁迫的响应及适应策略,为研究Cd胁迫伤害植物机理及Cd污染土壤的植物修复提供理论依据.[方法]以贵阳市乌当区、安顺市平坝区及毕节市七星关区3个典型主产区的鱼腥草为材料,采用砂培盆栽试验方式,进行CdCl2浓度分别为0(CK)、0.25、0.5、1.0、2.0及5.0 mg/kg的Cd胁...     

腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应

【目的】研究镉（Cd）胁迫土壤中施用腐植酸钠对小麦幼苗的生物效应,探讨腐植酸钠在抗重金属胁迫方面的生理作用。【方法】以春小麦品种为试验材料,采用盆栽试验的方法研究腐植酸钠不同施肥方式（种子浸种、土壤灌施、土壤混施）对Cd胁迫小麦幼苗生长发育及矿质元素（Cu、Zn、Fe、Mn、Cd）吸收和累积的影响。【结果】采用不同施肥方式施用腐植酸钠可促进小麦幼苗的生长发育,缓解Cd对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗干物质的积累,其中以土壤混施方式生物量增幅最大;在背景土壤中,不同腐殖酸钠处理能明显抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累;随着Cd胁迫程度增加,不同腐植酸钠处理抑制小麦幼苗Cd吸收能力逐渐减弱,不同施肥方式对小麦幼苗Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收累积影响存在差异。【结论】在重金属污染土壤中增施腐植酸肥料,可以明显减轻重金属元素对植物造成的伤害,这对于改善土壤环境和实现农业绿色生产具有重要应用价值。     

腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗的生物效应

【目的】研究镉（Cd）胁迫土壤中施用腐植酸钠对小麦幼苗的生物效应,探讨腐植酸钠在抗重金属胁迫方面的生理作用。【方法】以春小麦品种为试验材料,采用盆栽试验的方法研究腐植酸钠不同施肥方式（种子浸种、土壤灌施、土壤混施）对Cd胁迫小麦幼苗生长发育及矿质元素（Cu、Zn、Fe、Mn、Cd）吸收和累积的影响。【结果】采用不同施肥方式施用腐植酸钠可促进小麦幼苗的生长发育,缓解Cd对小麦幼苗的毒害,促进小麦幼苗干物质的积累,其中以土壤混施方式生物量增幅最大;在背景土壤中,不同腐殖酸钠处理能明显抑制小麦幼苗对Cd元素的吸收,促进小麦幼苗对Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收和积累;随着Cd胁迫程度增加,不同腐植酸钠处理抑制小麦幼苗Cd吸收能力逐渐减弱,不同施肥方式对小麦幼苗Cu、Zn、Fe、Mn营养元素的吸收累积影响存在差异。【结论】在重金属污染土壤中增施腐植酸肥料,可以明显减轻重金属元素对植物造成的伤害,这对于改善土壤环境和实现农业绿色生产具有重要应用价值。     

不同品种辣椒镉积累特性与生理抗性和镉亚细胞分布关系

[目的]研究辣椒镉(Cd)积累特性与生理抗性和Cd亚细胞分布的关系,从生理和亚细胞水平揭示不同耐性辣椒Cd积累机制,为Cd污染产地的辣椒安全生产提供科学理论依据.[方法]以前期初步鉴定的耐Cd能力差异较大的2个辣椒品种S16和线椒301为研究对象,采用水培的方法,设置0、5、50mg/L3个Cd浓度梯度,对比分析2个辣...     

镉胁迫对山刺玫生理生态特征的影响

[目的]研究镉（Cd）胁迫对山刺玫生理生态特征的影响,为山刺玫修复土壤Cd污染提供参考。[方法]以黑龙江省宁安市境内的镜泊湖熔岩台地内的山刺玫为试验材料,研究了不同浓度Cd胁迫对山刺玫生理生态特性的影响。[结果]与对照相比,山刺玫可溶性蛋白含量随着Cd浓度的增加而降低,而山刺玫含水量、叶绿素含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,在低浓度Cd胁迫下均有所提高,说明山刺玫对Cd具有较强的抗性;但高浓度Cd胁迫下,山刺玫上述各指标均有所降低。[结论]山刺玫对Cd胁迫具有较高的抗性,可进一步探讨其能否成为修复城市Cd污染土壤的途径之一。     

植物抗镉内生细菌筛选及其对小麦幼苗耐镉能力的影响

[目的]筛选出抗镉内生细菌,为应用植物—微生物联合修复技术修复镉污染土壤提供优势菌株.[方法]对秦岭铅锌尾矿区内优势植物杠柳(Periploca sepium Bunge)和草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb)的内生细菌进行分离,筛选出具有较高镉抗性的内生细菌,进行16S rDNA序列分析,对其Cd2+去除率、吲哚乙酸(IAA)活性、铁载体活性和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性等生物学特性进行研究,并利用盆栽试验验证其提高小麦幼苗耐镉胁迫的能力.[结果]在800 mg/L Cd2+浓度条件下共分离筛选得到11株抗镉内生细菌(GS3、CR4、CG7、GR31、GR38、GR42、GR43、GR44、GR45、GR49和GR54),经鉴定均为芽孢杆菌(Bacillus sp.).生物学特性研究结果表明,在800 mg/L Cd2+浓度条件下11株内生细菌的Cd2+去除率在14.56%~79.45%,其中GR44的Cd2+去除率最高;7株内生细菌有IAA活性,其中GR44、GR49和CG7的IAA活性较高;11株内生细菌均有铁载体活性和ACC脱氨酶活性,其中GR44的铁载体活性最高,GR54的ACC脱氨酶活性最高.小麦盆栽试验结果表明,GR44能显著提高小麦幼苗的耐镉能力(P<0.05).[结论]筛选出的抗镉内生细菌GR44可作为植物—微生物联合修复技术中修复镉污染土壤的优势菌株,对矿区复垦具有一定意义.     

Cu·Cd胁迫对小麦生长过程中土壤蔗糖酶活性的影响

[目的]研究小麦生长过程中Cu和Cd胁迫对土壤蔗糖酶活性的影响。[方法]以烟农19为供试小麦品种,采用盆栽方法,研究小麦不同生育期Cu和Cd胁迫及其复合污染对小麦根区、非根区蔗糖酶活性的影响。[结果]Cu和Cd胁迫下蔗糖酶活性随小麦生育期的推移变化趋势存在一定差异,但从幼苗期到抽穗期同类金属处理下根区、非根区酶活性变化趋势相似,且蔗糖酶活性最大值出现在抽穗期或成熟期。除拔节期,Cu-Cd交互作用增大了Cd单因素作用下的根区、非根区及Cu单因素作用下的非根区的蔗糖酶活性,而对拔节期单因素作用总体表现为降低作用。总体上看,Cu、Cd单独作用下根区蔗糖酶活性大于非根区。[结论]小麦根际对Cu、Cd胁迫下土壤蔗糖酶活性有一定的影响,并随小麦生长时期及重金属种类、处理浓度的不同而存在一定的差异。     

丛枝菌根真菌对镉胁迫小麦幼苗解毒效应的研究

以小麦(Triticum aestivum L.)为材料,采用土培试验,研究了接种丛枝菌根真菌对镉(Cd)胁迫小麦幼苗超氧阴离子产生速率、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)、根内Cd含量、植物螯合肽(PC)含量及植物螯合肽合成酶(PCS)活性的影响.结果表明,Cd胁迫未接种丛枝菌根真菌造成小麦叶片超氧阴离子产生速率、PC...     

酸性土壤改良对土壤镉形态改变及树仔菜镉含量的影响

[目的]镉(Cd)是有毒重金属元素,是农产品质量安全的质量控制指标.研究酸性土壤改良肥对土壤Cd形态转化及树仔菜中Cd含量的影响,为栽培低镉优质树仔菜提供科学依据.[方法]以液态酸性土壤改良肥对树仔菜种植试验区土壤进行改良处理,用原子吸收技术在试验过程中定期监测试验区和对照区土壤镉离子(Cd2+)形态含量及树仔菜样品中的Cd含量,并对其变化规律进行分析.[结果]施用液态酸性土壤改良肥后,试验区土壤pH由酸性调节至弱酸性,Cd的水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和总有效态等含量均显著低于对照区(P<0.05),而残渣态约是对照区的3倍;对照区和试验区土壤有效态Cd含量分别为0.066和0.023 mg/kg,试验区树仔菜样品中的Cd含量极显著低于对照区(P<0.01),且符合无公害蔬菜安全标准限量值(0.05 mg/kg)要求.[结论]液态酸性土壤改良肥可有效提高土壤pH,降低土壤中Cd2+活性,提高树仔菜的品质,达到无公害蔬菜安全标准要求.     

镉胁迫下丛枝菌根真菌对小麦生理特性和根际土壤酶活性的影响

研究Cd胁迫[0(Cd0)、5(Cd5)、10(Cd10)、20(Cd20)mg/kg Cd]下不接种丛枝菌根真菌（AMF,CK）、接种根内根孢囊霉（Ri）、接种摩西斗管囊霉（Fm）、Ri和Fm 1∶1混合接种（RF）对小麦光合生理特性、抗氧化酶活性和根际土壤酶活性的影响,探讨AMF-小麦共生体系对Cd胁迫的响应,为农田Cd污染钝化修复提供理论依据。结果表明,无论是否接种AMF,小麦比叶重、叶绿素含量、净光合速率（Pn）及根际土壤酶活性均随着土壤中Cd含量的增加呈减小趋势,小麦叶片丙二醛（MDA）含量及过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性均随着土壤中Cd含量的增加而增加。Cd胁迫下3个接种AMF处理均可有效提高小麦光合生理特性、抗氧化酶活性和根际土壤酶活性,且在Cd含量较高时作用更明显。其中,RF处理对小麦光合特性改善效果最好,但不同AMF处理对小麦叶片抗氧化酶活性和根际土壤酶活性改善效果差异不显著。Cd20条件下,接种AMF后小麦比叶重、叶绿素a含量、叶绿素b含量、Pn分别比CK最高增加14.56%、13.79%、13.68%、16.92%,CAT...     

镉胁迫下茭白各器官对镉的积累差异研究

[目的]探求镉(Cd2+)在茭白植株内富集和分布规律。[方法]以茭白的单季茭品种蒋墅茭和双季茭品种葑红早为试材,采用在土壤中添加Cd2+100 mg/L的胁迫处理,对Cd2+胁迫处理后7 d内茭白叶、短缩茎、根中Cd2+的积累量进行了测定。[结果]随Cd2+胁迫处理时间的增加,两品种茭白叶、短缩茎、根中Cd2+积累量均呈增加的变化趋势;Cd2+积累的量在茭白不同营养器官间表现为:根>短缩茎>叶,品种间葑红早的积累量同比均高于蒋墅茭。Cd2+胁迫处理第7天时,茭白各营养器官对其富集系数表现为:根>短缩茎>叶,品种间以葑红早高于蒋墅茭,说明葑红早对Cd2+的吸收积累能力强于蒋墅茭。[结论]Cd2+胁迫下茭白品种间各营养器官对其吸收积累的能力存在明显差异。     

镉胁迫对小麦种子萌发特性的影响

以商麦1619和兰黑粒种子为供试材料,水培条件下测定不同浓度镉(Cd)对小麦发芽势、发芽率、胚芽鞘长、芽长、茎叶干重和根干重的影响。结果表明:①Cd胁迫下2个品种小麦胚芽鞘和芽长随Cd浓度增大呈先增后减;②茎叶干重随Cd浓度增大而减小;③根干重、发芽势和发芽率变化趋势因品种而异。低浓度Cd可促进小麦种子萌发,高浓度Cd表现出抑制效应。