4品种黑麦草对重金属Zn的耐性及Zn积累研究

采用根袋土培试验研究了重金属Zn胁迫对4个品种黑麦草生长、抗氧化酶活性、游离脯氨酸含量、根系耐性及锌积累的影响。结果表明,4品种黑麦草对重金属Zn耐性很强,只有在高Zn下（16mmol／kg）其生长才受到抑制。Zn胁迫下,黑麦草叶内脯氨酸含量先下降,然后急剧增加。随Zn浓度的增加POD,SOD逐渐增加或为典型的抛物线变化趋势。4品种的RTI（根系耐性指数）≥1．0。地上部锌、根系锌含量随锌胁迫的增加而增加。高锌处理下（≥4或8mmol／kg）SIR（地上部锌含量／根系锌含量）≥1．0．4个品种以泰德生物量（地上部、根系干重分别较对照增加57．5％,150．9％）、RTI、地上部锌、根系锌含量及转运率明显高于其他3个品种。     

4品种黑麦草对重金属Zn的耐性及Zn积累研究

采用根袋土培试验研究了重金属Zn胁迫对4个品种黑麦草生长、抗氧化酶活性、游离脯氨酸含量、根系耐性及锌积累的影响.结果表明,4品种黑麦草对重金属Zn耐性很强,只有在高Zn下(16 mmol/kg)其生长才受到抑制.Zn胁迫下,黑麦草叶内脯氨酸含量先下降,然后急剧增加.随Zn浓度的增加POD,SOD逐渐增加或为典型的抛物线变化趋势.4品种的RTI(根系耐性指数)≥1.0.地上部锌、根系锌含量随锌胁迫的增加而增加.高锌处理下(≥4或8nmol/kg)S/R(地上部锌含量/根系锌含量)≥1.0.4个品种以泰德生物量(地上部、根系干重分别较对照增加57.5%,150.9%)、RTI、地上部锌、根系锌含量及转运率明显高于其他3个品种.     

蓖麻对重金属Cd的耐性与吸收积累研究

采用60d温室盆栽试验研究了蓖麻对土壤中重金属Cd污染的耐性和积累效应。结果表示,在40mg·kg~(-1)的Cd处理浓度时,蓖麻的株高以及根、茎、叶的干物重达到最大,但是随着Cd处理浓度的增加,蓖麻生长缓慢,植株矮小,并从Cd处理浓度200mg·kg~(-1)开始出现较明显的叶片黄化等重金属中毒症状,当Cd处理浓度达到400mg·kg-1时仍能生长,表现出较强的耐性。说明低浓度的Cd对蓖麻生长有一定促进作用,高浓度的Cd抑制蓖麻的生长。蓖麻对Cd的积累主要集中在根部,积累浓度为根>茎>叶,这可能与蓖麻具有强大的根系有关。蓖麻根系对Cd的积累在土壤Cd处理浓度为200mg·kg~(-1)时显著上升,并在Cd处理浓度为360mg·kg~(-1)时最大,积累量达到4460.3mg·kg~(-1);蓖麻地上部叶和茎对Cd的积累分别在Cd处理浓度320mg·kg~(-1)和360mg·kg~(-1)时达到最大,其中茎对Cd的最大积累量达到137.1mg·kg~(-1)。蓖麻对修复Cd污染土壤有一定的潜力。     

EDTA与耐性细菌对黑麦草吸收复合污染红壤中铅镉的影响

为比较耐性细菌与EDTA两种方法强化植物富集重金属效果的优劣,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物,利用土培试验和室内分析,比较EDTA与耐性细菌(Rhodococcus baikonurensis,编号为J6)对黑麦草吸收重金属复合污染土壤中铅(Pb)、镉(Cd)的影响。试验采用双因素完全随机区组设计,因素一为Cd、Pb污染浓度,设置6个水平,各个水平的Cd、Pb浓度分别为0、0 mg·kg~(-1);5、50 mg·kg~(-1);10、100 mg·kg~(-1);20、200 mg·kg~(-1);50、400 mg·kg~(-1);80、800 mg·kg~(-1),并依次以代号A1、A2、A3、A4、A5、A6表示。因素二为分别添加EDTA、接种J6菌,以空白为对照。结果表明:在A1、A2条件下,添加J6菌可促进黑麦草生长,提高生物量。接种J6菌对黑麦草吸收Pb、Cd具有促进作用,在不同浓度的重金属处理条件下,接菌后的黑麦草地上部Cd含量呈提高趋势,最高达27%、地下部Pb、Cd含量也分别提高17%~64%、5%~23%;而添加EDTA后的黑麦草仅有地下部Pb含量提高40%(A5)、60%(A6)。接种J6菌可降低根际土的Cd、Pb全量,同时提高有效态Cd、Pb含量。接种J6菌也可提高黑麦草Cd的转运系数。总体而言,接种J6菌可促进黑麦草对重金属复合污染土壤中的Cd、Pb的吸收,其效果优于添加螯合剂EDTA。     

碱蓬和滨藜对镉和钠吸收、转运及亚细胞分布特性的比较研究

采用水培试验方法,比较了不同类型盐生植物碱蓬和滨藜的Cd耐性,研究了两者对Cd和Na的富集规律及亚细胞水平上的Cd解毒机制差异。结果表明,Cd胁迫下碱蓬和滨藜的根长、株高及干重等均受到不同程度的抑制,两者的表观毒害症状及对Cd的响应敏感度也存在明显差异;根系耐性指数可以作为评价两者Cd耐性的指标,碱蓬表现出更强的Cd耐性。另外,除1μmol·L-1Cd胁迫下,碱蓬根表的单位面积Cd吸附量均显著高于滨藜;两者吸收的Na大量转运至地上部,吸收的Cd则主要富集在根部,但碱蓬对Cd的转运能力比滨藜弱。亚细胞分布分析发现,两种盐生植物各器官中Cd均主要分布于细胞壁,其次为胞液;细胞壁的固定为两者亚细胞水平上的主要Cd解毒机制,且碱蓬不同器官细胞壁的固定能力比滨藜强,根部Cd亚细胞分布特性对Cd从根部向地上部转运有显著影响。Cd胁迫除产生直接毒害外,也影响碱蓬和滨藜地上部及根部的Na含量,干扰了两者不同器官及亚细胞水平上的正常Na稳态。     

蚯蚓对黑麦草在土壤体系中镉迁移影响的研究

[目的]探讨蚯蚓在高浓度镉污染土壤植物修复中的作用,以便为进一步利用蚯蚓改善植物修复技术提供理论依据.[方法]以灰漠土为供试土壤,在两种Cd浓度(200和500 mg/kg)处理下,模拟高浓度Cd污染土壤,设置了接种不同数量(10、30和50条)蚯蚓和不加蚯蚓的对照处理,并种植黑麦草以研究高浓度Cd污染土壤中不同数量蚯蚓活动对黑麦草富集Cd的影响.[结果]加入蚯蚓提高了黑麦草的生物量,在2个浓度的处理中加入10条蚯蚓黑麦草生物量增长最大,分别为对照的135.8;、146.3;.在200 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部和地下部Cd浓度,30条蚯蚓对黑麦草地上部Cd的富集影响最大.在500 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部Cd浓度,但对地下部Cd浓度影响不显著.[结论]蚯蚓活动不仅能促进黑麦草生物量的增长,而且能促进黑麦草对Cd的吸收.     

镉耐性固定细菌的筛选及其对不同品种小麦镉吸收的阻控效应

为筛选重金属耐性固定细菌并探索其阻控小麦对重金属的积累效应,从根际土壤筛选镉耐性固定细菌,研究细菌吸附特性以及细菌对两种小麦Cd含量、富集系数和转移系数的影响。结果表明:筛选到一株镉耐性固定细菌菌株YM4,经16S rDNA序列分析鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。YM4能耐受225 mg·L~(-1)高浓度Cd2+,在含50 mg·L~(-1)Cd2+培养基中对Cd的去除率达到58.9%。YM4对Cd的去除以胞外吸附为主。红外光谱分析发现,细胞壁上参与吸附或结合Cd的官能基团主要有─OH、─NH、羧基和磷酸基团等。小麦盆栽试验中,YM4显著降低小麦地上部(茎叶、麦壳)Cd积累量(11.31%～46.05%和10.12%～42.22%),使籽粒Cd积累量明显下降(26.79%～62.24%,红麦;25.27%～28.99%,白麦)。YM4能显著降低两种小麦茎叶、籽粒和麦壳的Cd富集系数以及籽粒的Cd转移系数。研究表明,镉耐性固定细菌Pseudomonas sp. YM4能降低小麦籽粒Cd含量,阻控小麦对Cd的吸收积累,对中轻度Cd污染土壤的粮食安全生产具有潜在应用价值。     

超积累植物的富集特征及耐性机理

利用超积累植物来修复重金属污染土壤是目前最有发展前途的一种植物修复技术．综述了超积累植物的富集特征、耐性机理和应用前景．     

镉在植物体内的积累及其对绿豆幼苗生长的影响

用水培和土培的方法研究了镉 (Cd)在绿豆幼苗 (Phaseolus.auresRoxb .cvCV 376 2 )内的积累和分布及Cd对植株生长、营养元素吸收的影响。结果表明 :2 0 μmol·L-1Cd处理显著抑制绿豆幼苗的生长 ,降低幼苗上胚轴、根系长度和植株干物质重。随着Cd处理时间的延长和处理浓度的增加 ,绿豆叶片叶绿素含量和叶绿素a/b的比值降低。Cd处理降低绿豆幼苗地上部和地下部Ca、P、Zn的含量 ,提高地上部Fe含量 ,降低地上部分Mn的含量。与不结球白菜(Brassicacampestrisssp .chinensisL .Mak)和小麦 (TriticumaestivumL .)相比 ,绿豆幼苗对Cd的吸收和积累能力较弱 ,吸收的Cd主要积累在植株根系。施用猪粪和石灰可显著降低绿豆幼苗地上部Cd含量。     

植物对镉的耐性机理研究进展

综述近年来国内外关于镉对植物伤害与植物耐镉机理的相关研究成果,并对该研究领域的一些重点问题进行了展望。     

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。     

微囊藻毒素（ＭＣ－ＬＲ）在黑麦草幼苗体内的积累及对其生长的影响

采用室内发芽试验方法,研究了不同浓度微囊藻毒素MC-LR对黑麦草种子发芽率、幼苗生长及幼苗体内抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的影响,同时用液相色谱/质谱法(L/MS法)检测MC-LR在黑麦草幼苗体内的积累。结果显示,随着MC-LR处理浓度升高,黑麦草种子发芽率逐渐降低;MC-LR对黑麦草幼苗株高和干重无显著影响;但4mg·L-1MC-LR处理对幼苗根长和鲜重具有显著抑制作用。MC-LR处理提高了黑麦草幼苗体内SOD和POD活性,但高浓度MC-LR对两种酶活性又具有一定抑制作用。随着MC-LR处理浓度升高,MC-LR在幼苗体内积累含量和生物富集系数逐渐增大。黑麦草幼苗体内可积累MC-LR,这有可能通过食物链途径对食品安全造成一定潜在风险。     

麻疯树对镉胁迫的生理耐性及富集特征研究

研究了不同Cd浓度(0、10、25、50、100、200mg.kg-1)对麻疯树的生理指标和Cd积累特征的影响。结果表明,在土壤中的Cd≤50mg.kg-1时,麻疯树的生长未受到明显影响(P>0.05),当Cd≥100mg.kg-1时,其生长受到明显抑制(P<0.05);同时,麻疯树叶中叶绿素含量随土壤中Cd浓度的增加而下降,而其体内Cd含量则呈增加趋势,且表现根>茎>叶的富集特征;麻疯树叶中的SOD、POD活性随Cd浓度的增加呈先升高后降低趋势,而CAT活性仅在Cd为200mg.kg-1时显著增加,麻疯树叶中的MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白、酸溶性巯基和谷胱甘肽含量随Cd浓度的增大呈增加趋势,这可在一定程度上缓解金属Cd对麻疯树的毒害。因此,麻疯树在重金属镉污染土壤修复方面具有一定的应用潜能。     

硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响

为探明硫对水稻幼苗镉积累特性及亚细胞分布特征的影响, 进行水培试验。以高镉积累水稻品种T优705和低镉积累品种湘早籼24为材料, 研究硫对水稻幼苗吸收累积镉的影响及其植株体内亚细胞分布的变化。结果表明, 当施硫水平为2.8 mg·L^-1时, 2个品种根系和地上部分的镉含量均显著降低;当施硫浓度为0.3 mg·L^-1时, 只有湘早籼24根系中的Cd含量显著降低(P<0.05)。施硫可显著降低水稻根系中的镉向地上部分转移, 增加水稻地上部细胞壁中的Cd分配比例, 降低胞液中的Cd分配比例。与根系相比, 地上部的Cd积累量更容易受到施硫水平的影响。因此, 针对不同品种, 在水稻苗期合理施硫可有效地缓解Cd毒害。     

NaCl和Na2CO3胁迫对黑麦草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以黑麦草(Lolium perenne)为试验材料,分别进行NaCl(50、100、150、200 mmol/L)和Na2CO3(25、50、75、100 mmol/L)不同浓度胁迫处理,以加蒸馏水处理作对照,处理后研究NaC1和Na2CO3胁迫下对黑麦草种子萌发、叶片相对电导率和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:①在NaCl和Na2CO3处理下,当Na+浓度≤50 mmol/L时,对发芽率和MDA含量没有显著影响,随着浓度的增加,特别是Na+≥150 mmol/L时,黑麦草种子各项萌发生理指标和MDA含量与对照相比均表现显著变化.②就NaCl和Na2CO3胁迫相比较,在相同Na+浓度下,处于Na2CO3胁迫下的黑麦草种子幼苗叶片相对电导率及MDA含量均明显高于NaC1胁迫.这说明NaCl和Na2CO3胁迫均对黑麦草种子和幼苗造成了不同程度的伤害,但在相同Na+浓度下,Na2CO3胁迫伤害程度大于NaC1胁迫,因此说明黑麦草种子和幼苗对NaCl的忍耐程度高于Na2CO3.     

长期取食染镉小麦后中华稻蝗体内镉的累积分布

重金属镉在动物体内的代谢过程主要通过消化途径实现.以食物染毒的方法,采用不同浓度镉溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗(从一龄若虫至成虫),将中华稻蝗成虫不同组织部位(头、翅、足、卵巢,精巢、体壁、前肠、中肠、后肠)解剖,并通过原子吸收分光光度计测定其镉的浓度,统计分析各组织部位镉的累积分布规律.火焰原子吸收测定结果表明,生长于浓度为0、36.67、73.34、110.01、146.68 μg·g-1镉溶液中的小麦,其叶片中镉的累积浓度分别达到1.99、102.88、159.92、255.48、372.68μg·g-1,与培养液中镉浓度呈显著正相关(Y=2.437 9X-0.206,R2=0.988 P<0.01;Y为小麦中镉浓度,X为镉溶液浓度);随着镉处理浓度的增加,中华稻蝗头、翅、足、卵巢、体壁、前肠、中肠、后肠中镉的累积浓度基本都旱增加的趋势,例如,在各组织部位中镉累积浓度最高的为中肠,4个处理浓度中雌虫分别为对照组的139.29、82.11、197.94、212.74倍,雄虫为对照组的99.89、70.32、100.17、91.23倍;在各组织部位中镉累积浓度较低的足,雌、雄虫也分别达到了对照组的4.95、8.80、16.23、16.90倍和7.14、12.22、20.59、27.98倍.对中华稻蝗成虫各组织部位镉累积浓度进行比较发现,消化道各部位的累积浓度较其他部位为高,其中,中肠内镉的累积浓度均为最高,前后肠问的累积浓度次之;此外,镉在中华稻蝗头部也有明显的累积,其次是体壁和翅,而卵巢/精巢和足的累积浓度最低.研究结果表明长期取食染毒小麦可导致镉在中华稻蜱体内的累积,且镉在不同组织部位中的累积分布存在差异.     

多胺引发对黑麦草种子萌发期耐冷性的影响(英文)

[目的]探讨多胺引发对黑麦草胚生理生化和种子发芽的影响。[方法]以一年生黑麦草(钻石T和牧乐8000)为材料,种子经0.5mmol/L的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)引发24h后,在5℃下低温吸胀不同时间(12、24、36和48h),分析Put、Spd和Spm引发对一年生黑麦草种子吸胀中耐冷性和种子发芽能力的影响。[结果]Put、Spd和Spm引发提高了胁迫期间种子胚内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,以及可溶性蛋白质含量,同时也显著提高发芽率、缩短平均发芽时间。低温吸胀48h后,与对照相比,Put、Spd和Spm处理分别提高一年生黑麦草种子的平均发芽率15.5%和12.0%,分别缩短平均发芽时间1.21和1.14d。在种子吸胀期间的耐冷性牧乐8000强于钻石T。总体而言,Put、Spd和Spm处理能提高一年生黑麦草种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子发芽能力。[结论]该研究结果为种子引发技术在一年生黑麦草生产上的应用提供了理论依据。     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异.结果表明:提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,贵烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性.烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68%～88%分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强.烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异,在土壤添加镉浓度达10 mg/kg时,Xanthi、贵烟 11号、RG 17、云烟 87、CF 965、NC 82 叶片镉含量达100 mg/kgDW以上,具备超积累植物的特征.由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力.     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异．结果表明：提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,责烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性．烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68％～88％分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强．烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异．在土壤添加镉浓度达10mg／kg时．Xanthi、贵烟11号、RG17、云烟87、CF965、NC82叶片镉含量达100mg／kgDW以上,具备超积累植物的特征．由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力．     

华中地区3种蔬菜对Cd的耐性和累积特性差异研究

通过对华中地区3种常见蔬菜进行种子萌发试验和盆栽试验,对其在不同Cd浓度胁迫下的耐性和累积特性进行了比较研究.结果表明:蔬菜幼苗对过量Cd毒害的耐性强弱顺序是:萝卜Raphanus Sativus＞小白菜Brassica campestris ssp.chinensi S.＞苋菜Amaranthus tricolour...