镉砷低积累水稻品种筛选

通过田间试验方法,对镉砷复合污染稻田内15个水稻品种的镉砷累积特性进行研究。结果表明:15个水稻品种的平均产量为7 962.20±352.45 kg/hm~2,其中野香优丝苗、天龙一号、深优9595这3个品种产量较低,存在减产风险;15个供试品种的稻米镉含量范围为0.41～0.81 mg/kg,均超过食品安全国家标准;稻米砷含量范围为0.14～0.21 mg/kg;其中深优9595、桃优香占、C两优87和天龙一号4个品种超过食品安全国家标准;15个品种中仅Y两优9918和野香优莉丝这2个品种的稻米镉、砷含量皆低于平均值,可优先在轻度镉砷复合污染地方进行试种;根据稻米镉、砷含量进行聚类分析可知,15个品种可分为3类,第一类为镉高砷低类型,有隆两优华占、晶两优1212、隆两优1988、C两优386这4个品种;第二类为镉砷同步低积累类型,仅Y两优9918这1个品种;第三类为砷高镉低类型,有深两优5814、和两优1号、C两优87等10个品种。     

旱稻吸收砷镉的基因型差异研究

通过盆栽试验,比较了29种不同基因型旱稻对As、Cd的吸收与转运。研究结果表明:不同基因型旱稻在生物量和As、Cd吸收上均表现出显著差异,单株平均生物量和变异系数分别为23.57 g和15.8%。茎叶、颖壳和糙米As含量分别为1.022、0.177、0.050 mg·kg~(-1),变异系数分别为25.1%、54.3%和39.7%;Cd含量分别为0.811、0.230、0.116 mg·kg~(-1),变异系数分别为58.2%、38.9%和58.0%。旱稻不同器官对As、Cd累积的大小顺序均为糙米颖壳茎叶,Cd、As在三器官间的比值分别为1∶1.9∶6.7和1∶3.5∶20.4,说明不同器官间Cd转移系数高于As。相关性分析表明,茎叶与颖壳、茎叶与糙米、颖壳与糙米之间的相关系数:Cd分别为0.466(P0.05)、0.658(P0.01)和0.758(P0.01),As分别为0.437(P0.05)、0.290和0.611(P0.01)。旱稻对Cd的吸收与转运能力以及其基因型差异均较As大。29份不同基因型旱稻糙米As含量均达标(NY 5115—2002,0.5 mg·kg~(-1)),82.8%的旱稻Cd达标(GB 2762—2012,0.2 mg·kg~(-1)),糙米As、Cd含量均低于二分之一标准的基因型占37.9%,包括V2、V3、V6、V11、V12、V13、V15、V16、V19、V20和V25,表明通过筛选Cd、As低吸收的旱稻进行非淹水种植可保障稻米安全生产。     

市售蔬菜铅、镉、砷含量检测与分析

[目的]检测并分析长沙市区市售8种蔬菜中铅、镉、砷的含量,了解蔬菜所受重金属污染的情况,为进一步研究提供科学依据。[方法]随机抽取长沙市区大型菜市场及超市各6处,选取有代表性的8种蔬菜,共96份样品进行检测,依照现行GB2762-2012食品中污染物限量标准,尼梅罗综合污染指数（Pt）及分级标准进行评估,其中Pt≤1为未污染,1〈Pt≤2为轻污染,2〈Pt≤3为中污染,Pt＞3为重污染。[结果]96份样品中铅、镉、砷含量范围分别为0.06～1.41、0.06～1.26、0.00～0.91,超标率分别为78.13%、45.83%和34.38%;综合污染指数值在0.90～6.05,其中茄子为6.05,辣椒为3.24;各组蔬菜间铅（F=23.908,P=0.001）、镉（F=64.908;P=0.000）含量差异有统计学意义（P〈0.05）,砷含量差异无统计学意义（F=4.634,P=0.705＞0.05）。[结论]研究表明,长沙市售蔬菜中存在一定铅、镉、砷含量超标的情况,以铅超标率最高。综合污染指数分析表明,蔬菜重金属污染大多属于轻至中污染,瓜果类蔬菜属于重污染,镉是引起瓜果类蔬菜污染的主要因素。     

种植制度对水稻籽粒铅、镉含量的影响

为比较不同种植制度对水稻籽粒铅、镉含量及变化的影响,从2016年开始,在衡阳和岳阳地区实施为期3 a的大田定位试验,探究稻-稻-紫云英、稻-稻-冬闲和稻-稻-油菜3种不同种植制度下,水稻籽粒中铅和镉含量的高低及其变化趋势。结果表明,各种植制度的水稻籽粒铅、镉含量变化呈现出先升高后降低的趋势。实施种植制度3 a后,相比于稻-稻-冬闲,稻-稻-油菜种植制度显著降低了早稻和晚稻籽粒镉含量,平均降低幅度分别为23.90%和47.30%,稻-稻-紫云英和稻-稻-冬闲之间没有显著差异;相比于其他种植制度,稻-稻-紫云英种植制度会显著提高早稻和晚稻籽粒中铅含量,平均提高幅度分别为50.42%和80.49%,稻-稻-冬闲和稻-稻-油菜之间没有显著差异。研究发现,与种植第一年相比,3 a后稻-稻-油菜种植制度能够显著提高衡阳和岳阳的土壤pH(增幅分别为8.60%和10.33%),并显著降低土壤有效态铅含量(衡阳地区除外)和有效态镉含量,稻-稻-紫云英种植制度会增加土壤的有效态铅含量(增幅分别为17.51%和13.32%)。从季别来看,湖南地区水稻品种早39在晚稻季收获的籽粒镉含量要显著高于早稻季118.93%～429.11%,而在早稻季收获的籽粒铅含量要显著高于晚稻季10.71%～59.20%。综合考虑,在南方重金属污染的多熟制地区,应选择稻-稻-油菜种植制度作为主流的种植制度。     

几种改良剂对砷镉铅复合污染水稻土的修复

通过水稻盆栽试验研究了3种改良剂(自制有机肥、泥炭、钢渣)2个用量(1000.00mg/kg和3000.00mg/kg)对修复砷镉铅复合污染水稻土的效果,以常规施肥为对照.结果表明:①高用量有机肥和高用量泥炭处理水稻的经济产量显著(P＜0.05)高于对照;仅高用量有机肥、高用量钢渣及低用量泥炭处理的土壤有效态砷含量显著(P＜0.05)低于对照.②两种用量的钢渣、低用最有机肥和低用量泥炭处理后精米中砷镉铅含量均低于中国无公害大米标准.③相关分析表明土壤pH和有机质的提高分别是收获后水稻精米中Pb、Cd含量较低的原因之一.     

龙里县镉低积累水稻品种的筛选

为有效解决龙里县镉超标水稻安全生产问题,筛选出水稻中镉含量低、稳定性好、适应当地环境的品种,开展镉低积累的水稻品种筛选试验。结果表明：泰丰优238产量为551.6 kg/667m²,且镉含量(0.019 mg/kg)不超标;金龙优263产量为547.8 kg/667m²,且镉含量(0.098 mg/kg)不超标;泰丰优208产量为521.3 kg/667m²,且镉含量(0.122 mg/kg)不超标;华浙优1号产量为496.8 kg/667m²,且镉含量(0.077 mg/kg)不超标;瑞优727产量为428.8 kg/667m²,且镉含量(0.028 mg/kg)不超标。泰丰优238、瑞优727、华浙优1号、金龙优263和泰丰优208可推荐为龙里县安全利用类镉污染耕地推广种植水稻品种。     

耐低钾基因型水稻品种的筛选

采用Ｙｏｓｈｉｄａ营养液，调整其中含Ｋ３μｇ／ｍＬ，培养水稻秧苗，结果表明，分蘖期苗高，苗地上部及根干重增重，分蘖期和孕穗期植株中Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｆｅ营养元素含量高，可以作为筛选耐低钾基因型水稻品种的形态指标和生理指标。     

湘潭市镉低积累水稻品种筛选试验

水稻对镉的积累存在品种间差异,筛选稻米镉含量低、稳定性好、适应当地环境的水稻品种,能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。研究将湘潭地区种植广泛的82个早、晚稻品种进行盆栽试验。结果表明:早稻品种株两优729和两优早17,晚稻品种丰源优272和C两优7号,在一般污染区能够达到国家标准,在重度污染区域种植未达到FAO/WHO标准的上限,可在湘潭地区作为应急性低镉品种推广使用。     

镉胁迫对不同基因型水稻生长和镉吸收的影响

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性.结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B.同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著.低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用.除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高.恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉.不同基因型水稻耐受镉的浓度约为0.3 mg/kg.     

耐低磷水稻基因型筛选评价指标

以14个不同基因型水稻为供试材料,对低磷和正常供磷两个处理下水稻分蘖期相对生物性状、相对磷吸收和利用效率以及成熟期相对产量进行研究。结果表明,相对地上部干质量可以作为分蘖期筛选水稻耐低磷能力的首选形态指标,其次是相对干物质量。筛选耐低磷水稻基因型时,在早期筛选的基础上,还要考虑成熟期的籽粒产量。     

水稻耐低磷基因型种质的筛选与鉴定

对二百余不同基因水稻品种（组合）进行士培和砂培,用多个对相指标和绝对指标进行系统聚类分析,获得了大粒稻、汕优６３、巨粒等等一批耐低磷基因型品种（组合）和新三百粒、沪占七、红二号等一批低磷敏感基因品种（组合）。试验表明,应用土培和砂培相结合的方法筛选耐低磷基因型品种（组合）是可行的,与耐低磷基因型相比,缺磷时敏感基因产量下降的主要原因是由于每株穗数和结实率下降所致。     

中国粳稻核心种质耐低磷性的鉴定与筛选

鉴定粳稻耐低磷种质资源对我国粳稻耐低磷育种和耐低磷遗传研究具有重要意义.在田间低磷和正常施磷条件下,以单株相对籽粒产量为指标,对来自中国东北、华北、西北、华中、西南稻区的356份粳稻核心种质进行了耐低磷性鉴定.结果表明:东北稻区的平均相对籽粒产量最高,达0.81;华北稻区的相对籽粒产量最低.筛选出76个耐低磷材料、44个低磷敏感材料和236个中间类型材料;东北稻区耐低磷材料所占比例最高,西北稻区最低.     

镉砷复合污染条件下镉低吸收水稻品种对镉和砷的吸收和累积特征

为探索镉(Cd)、砷(As)复合污染稻田下不同水稻品种对Cd、As的吸收和累积特征,选取4个低Cd吸收品种(金优463、金优268、金优433和株两优189)和2个当地主栽品种(五丰优111和马坝油毡),在广东韶关红壤区Cd、As复合污染稻田开展大田试验,调查和测定水稻的生长状况以及对Cd、As的吸收与转运情况。结果表明,参试6个水稻品种产量存在显著差异,2个当地主栽品种产量显著高于4个低Cd吸收品种。当地主栽品种马坝油毡籽粒Cd含量显著高于其他品种且超过国家污染物限量标准值(0.2 mg·kg~(-1)),其余品种Cd含量均未超标;6个品种As含量均超过国家标准值(0.2 mg·kg~(-1)),其中金优268籽粒Cd、As含量均为最低值,分别为0.05、0.31 mg·kg~(-1)。相关分析表明,品种间对Cd、As的富集能力和各部位的转运能力存在差异,其中低Cd吸收品种体内Cd从颖壳向籽粒的转运能力较低。因此,为同时降低Cd、As复合污染土壤中水稻籽粒Cd、As含量,在开展低重金属吸收品种选择研究时,需要同时考虑低Cd和低As两种因素。     

水稻品种及其器官对土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As积累的差异

在土壤中添加重金属元素Pb、Cd、Hg、As,研究43个不同类型水稻品种(系)成熟后不同器官重金属元素的含量差异。研究结果表明,Pb、Cd、Hg、As主要在水稻植株根中大量富集,其次是茎叶,在稻谷和精米中富集量最低;通过富集系数的比较,发现水稻对Cd富集能力最强,其次是Hg,然后是Pb,最低是As。不同类型的水稻品种对重金属元素的吸收规律为:①Pb在常规籼稻稻米和稻谷中的含量显著高于在粳稻和杂交稻中的含量,而茎叶中Pb含量在不同类型品种间不存在显著差异。②Cd在不同类型品种和不同器官中的含量均存在显著差异,在常规籼稻精米、稻谷中的含量最高,在杂交稻精米和稻谷中的含量居中,在常规粳稻中的含量最低;杂交稻和常规籼稻茎叶中Cd含量高于粳稻;而粳稻根中Cd含量显著高于籼稻和杂交稻。③Hg在不同类型品种精米中的含量之间存在显著差异,以杂交稻精米中汞含量最高,而在稻谷和茎叶中Hg含量不同品种类型之间不存在显著差异。④在不同品种类型之间精米和稻谷中As含量存在显著差异,常规稻和杂交稻含量较高,而茎叶As含量在不同品种类型之间不存在显著差异。     

硅和硒肥叶面调控对水稻镉铅吸收积累的影响

为深入探讨硅和硒肥叶面调控对镉铅污染农田水稻安全性的影响,通过田间试验,设置硅和硒肥叶面调控处理,单次用量均为1.5 L·hm^-2,加水稀释400倍后,在水稻生长的分蘖期、抽穗期和灌浆期进行硅和硒肥叶面调控,研究其对镉铅污染农田水稻产量、糙米镉铅含量、镉铅吸收转运及糙米氮磷钾含量的影响。结果表明,抽穗期和灌浆期均喷施硅肥较对照显著增产4.49%,叶面喷施硒肥处理较对照显著增产3.21%~5.08%（P<0.05）。抽穗期和灌浆期均喷施硅（33.64%）或硒（34.67%）降低镉铅的效果显著高于抽穗期或灌浆期单次喷施（P<0.05）,分蘖期、抽穗期和灌浆期3个生育时期喷施硅或硒肥与2个生育时期喷施相比则差异不显著（P>0.05）。喷施硅肥或硒肥2次及以上均能够使糙米镉含量降至国家标准（GB 2762—2022）限值以下（<0.2 mg·kg^-1）,喷施1次能够使糙米铅含量降至标准限值以下（<0.2 mg·kg^-1）。稻谷糙米中镉铅含量随喷施次数的增加而降低。硅和硒肥叶面调控能够降低水稻植株对镉铅的富集能力,镉铅富集系数降幅分别为10.86%~27.00%和4.35%~69.57%。硅和硒肥叶面调控可降低水稻植株中镉铅向糙米转运的能力,进而降低糙米镉铅含量。硅和硒肥叶面调控处理糙米中硅和硒含量分别为2.227~2.550 mg·kg^-1和0.145~0.176 mg·kg^-1,均较对照显著提升（P<0.05）,在水稻不同生育时期喷施叶面硅或硒肥2次及以上对糙米氮磷钾含量提升效果更为显著（P<0.05）。综合分析,在水稻抽穗期和灌浆期叶面喷施硅或硒肥共2次均能够将糙米中镉铅含量降至国家标准限值以下,同时能够提高糙米中氮磷钾的含量,且具有可操作性和较高的经济效益。     

Genotypic Difference in the Responses of Seedling Growth and Cd Toxicity in Rice (Oryza sativa L.)

The experiment was carried out to study the genotypic difference in the responses of seed germination, growth and physiological characters of rice seedlings to Cd toxicity. The result showed that the germination was slightly stimulated under low Cd concentration (0.01-1.5 mM Cd), while severely depressed under higher Cd concentration (2.0 mM). Rice seedlings exposed to 0.01 mM Cd showed slight increases in plant height, root volume, biomass and chlorophyll concentration. These parameters were significantly reduced when Cd level in the medium was increased to 0.5 mM, and meanwhile corresponding increase in superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities, and MDA (malondialdehyde) content was observed. However, SOD and POD activities declined when plants were exposed to 1 mM Cd when compared with those under 0.5 mM Cd. Cadmium addition lowered Fe, Cu and Mn concentrations in roots and shoots. There was significant genotypic difference in the response of these parameters to Cd stress. Under Cd stress, Xiushui 110 had the least inhibition of growth and increase in MDA content, higher shoot Cd concentration, and greatest increase in POD and SOD activities, indicating its higher tolerance to Cd toxicity, while Bing 9914 had the greatest reduction of growth, and Zn, Cu, Fe, and Mn contents, but greatest increase in MDA content, and least increase in activities of antioxidative enzymes, indicating its sensitivity to Cd toxicity.     

葡萄白藜芦醇合酶基因转化水稻的研究

将来源于2个葡萄品种的白藜芦醇合酶基因以组成型表达的强启动子Ubiquitin驱动,并利用农杆菌介导的遗传转化引入粳稻品种中花11中。通过对单拷贝转基因家系基因表达量及白藜芦醇目标物的检测,发现大多数转基因家系的外源基因可稳定表达,但检测到的最终产物不是白藜芦醇,而是白藜芦醇苷(亦称云杉新苷),最高检出量达到了10.26μg/g,是野生型对照的1 000倍,推测这是在生成白藜芦醇的基础上,水稻内源的糖基转移酶作用的结果。虽然经抗病检测发现转基因植株并没有对稻瘟病菌表现出明显抗性,但是高含量的云杉新苷转基因家系可以作为提升水稻潜在营养价值的材料进行使用。     

Thidiazuron等植物生长调节剂对水稻(Oryza sativa L.)愈伤组织不定芽分化的影响

建立高效的植株再生体系是遗传转化的重要基础。以北方主栽水稻品种为试材 ,将 Thidiazuron(简称TDZ)应用于水稻愈伤组织的不定芽分化研究 ,探讨了 TDZ等植物生长调节剂对水稻愈伤组织不定芽分化和生长的影响。结果表明 ,TDZ显著促进水稻愈伤组织的不定芽分化 ,其细胞分裂素活性均大大高于 KT和 6 - BA,最佳使用浓度仅为 KT和 6 - BA的 1/ 10～ 1/ 2 0。不同 TDZ浓度对不定芽的分化效率在不同品种上有差异 ,东农 4 2 1品种在浓度为 0 .10 m g· L- 1时诱导效率最高 ,平均芽数达到 7.7个 /块 ,诱导效率达到 5 5 8.30 % ;东农 92 - 11品种在浓度为 0 .2 0 m g· L- 1时效果最佳 ,平均芽数为 7.9个 /块 ,分化效率高达 5 5 3%。高浓度的 TDZ有一定的毒害作用 ,导致愈伤组织褐化 ,诱导的不定芽出现矮化、叶片卷曲、玻璃化等现象     

根际pH与镉共同胁迫下对超高产杂交稻幼苗光合特性的影响

通过测定Cd2 与根际pH双重胁迫下对高产杂交稻两优培九幼苗叶片的有关光合参数,探讨了Cd2 与根际pH值对植物毒害的关系。结果表明,随着pH值的升高,叶片中Cd2 和叶绿素的含量、类囊体膜的室温吸收和发射光谱的峰值均下降,而光合速率、呼吸速率和类囊体膜的光合电子传递活性为先升后降,以pH6.0时最高。类囊体膜的多肽组分分析表明,各pH梯度的类囊体膜蛋白多肽组分降解程度较为一致。Cd2 和pH的双重胁迫并没改变单一pH作用下的变化趋势。因此,在胁迫早期(10d),pH值对杂交稻幼苗光合特性的影响起主导作用。