低镉水稻研究进展

稻米镉污染已成为全球粮食安全的一个重大问题.系统了解水稻体内镉响应基因调控机制及镉代谢的影响因素有助于推动低镉优质水稻新品种的培育.本文重点阐述了镉进入根细胞、镉从根转移至茎、从茎转移至籽粒的三种机制及主要影响因素,同时对目前已知的水稻镉代谢调控相关基因进行了综述,以期为利用分子育种技术选育低镉积累水稻品种提供参考.     

巯基化坡缕石对碱性土壤镉污染的快速钝化修复效应

为了探究巯基化坡缕石作为钝化剂在镉污染碱性土壤上的适用性及应用潜力,选取典型镉污染碱性土壤,以青菜和生菜为模式作物开展盆栽试验和土壤培养试验,研究巯基化坡缕石对碱性土壤镉污染的快速钝化修复效应。结果表明：巯基化坡缕石在应用剂量为0.1%~0.3%（m/m）时可以使生育期内青菜地上部镉含量降低81.44%~93.44%,根系镉含量降低68.47%~85.63%,生菜地上部镉含量降低65.11%~92.18%,根系镉含量降低57.77%~91.92%。收获时可食部位镉含量满足国家食品卫生标准限量值要求,在极低的应用剂量下显著的钝化效应是其优势。巯基化坡缕石可使土壤DTPA浸提有效态镉含量降低68.57%~84.10%,钝化过程速度快,5 d左右达到平衡,可以用二级动力学拟合。连续浸提形态分析显示,巯基化坡缕石能够快速减少土壤中可交换态和碳酸盐结合态镉含量,并显著提高易还原金属氧化物结合态镉含量,使镉由活泼态向不活泼态转化,从而减少作物吸收累积。巯基化坡缕石同时抑制了青菜和生菜对镉的转运系数和生物累积系数,进一步降低了可食部位镉含量。研究表明巯基化坡缕石是一种在镉污染碱性土壤上具有快速钝化作用和良好应用潜力的高效钝化剂。     

不同玉米品种对镉积累的差异

为保障粮食安全,筛选适用于粮食安全生产的Cd积累较低玉米品种,利用10个玉米品种进行Cd低积累品种筛选的田间小区试验,对比不同玉米品种间食用部位的Cd含量,并分析不同品种玉米的农艺性状及产量状况。结果表明：玉米品种富农玉008的Cd含量最低,仅0.028 mg/kg,但其产量也较低,为422.3 kg/667m²;和玉808产量居第二,为533.0 kg/667m²,但其重金属Cd含量为0.342 mg/kg,超过国家食品安全限定标准(0.1 mg/kg),暂不推荐选用;雅玉889、康农玉999和正大999产量分别为557.3 kg/667m²、531.4 kg/667m²、494.8 kg/667m²,且重金属Cd含量分别为0.041 mg/kg、0.046 mg/kg和0.076 mg/kg,均未超过国家标准。雅玉889、康农玉999和正大999均可推荐为道真县Cd污染农田适宜推广的玉米品种,其中雅玉889为最佳推荐品种。     

镉对海湾扇贝的急性毒性研究

利用水生生物毒性试验方法,分5个浓度进行镉对日照海域海湾扇贝的急性毒性实验,以期对日照海域海湾扇贝养殖提供理论依据。利用概率单位和浓度对数作线性回归,得出镉对海湾扇贝(Argopectenirradiams)在24、48、96h的半致死量LC50,其值分别为5.85、4.52和3.45mg/L。并计算出镉对海湾扇贝的安全质量浓度为0.0345mg/L。实验证明,Cd对海湾扇贝是剧毒性的毒物,海湾扇贝发育越往后期,它对Cd的耐受性就越大。     

镉对鲫脏器系数的影响

研究了鲫胸腔注射与口服感染镉后脏器系数的变化。结果表明，仅有30d高剂量口染组的脾系数才有显著增加，而胸腔注射组和15d、30d口染组的头肾系数和肾系数均显著增加，但头肾系数增加不如肾系数增加明显。增生性病变表明，镉对脾、头肾尤其是肾有一定的损伤作用。     

珠江河口重金属镉的含量与分布的季节特征

对珠江河口水体、沉积物和生物体中重金属镉(Cd)的含量与分布进行调查研究,结果表明,水体中Cd含量范围在0.022～0.047 1 mg/L,并且Cd含量在时间上由高到低依次为:2月、5月、11月、8月,2月Cd含量显著高于5月、8月和11月(P＜0.05).以海水水质标准衡量,珠江河口水体2008年中大部分时间为海水二类水质.沉积物中Cd含量范围在5.062～9.239 mg/kg,平均含量为6.974 me/kg,并且沉积物中Cd含量均超过海洋沉积物3类标准.与国内外河口比较,珠江河口沉积物中Cd含量处在较高水平,污染比较严重,并且有逐年升高的趋势.生物体中Cd含量范围在0.144～0.430 mg/kg,鱼类Cd含量均超过国家水产品卫生标准,并且肉食性鱼类Cd含量略高于杂食性鱼类,但差异不显著(P＞0.05).与往年调查进行比较发现,珠江河口鱼类Cd含量2000年较1988年有大幅增加,并且2000年以后增加也比较明显.     

Cd~(2+)和Cr~(6+)对马氏珠母贝的急性毒性效应

通过采用7个不同浓度梯度的镉和六价铬离子分别对马氏珠母贝进行急性毒性实验,得出马氏珠母贝对Cd2+和Cr6+在48h和96h的半致死浓度LC50,其中Cd2+为5.10mg/L和3.01mg/L,Cr6+为38.19mg/L和9.85mg/L;计算出Cd2+和Cr6+对马氏珠母贝的安全质量浓度分别为0.030mg/L和0.985mg/L。Cd2+属于马氏珠母贝的剧毒重金属而Cr6+属于中毒重金属。     

JC-1标记的流式细胞术测定虾类血细胞的线粒体膜电位

以新鲜虾血细胞为阴性对照,α-羰基氰化氯苯腙处理的虾血细胞为阳性对照,建立以JC-1为荧光标记的测定虾类血细胞线粒体膜电位的流式细胞术方法.将凡纳滨对虾离体血细胞经不同浓度Cd2+ (10-9～10-3 mol/L)处理6h后,应用该方法测定血细胞线粒体膜电位的变化.结果显示10-4 mol/L和10-3 mol/L Cd2+导致血细胞线粒体膜电位显著下降,表明该浓度的Cd2+会破坏虾血细胞线粒体的功能.本研究结果也显示,应用JC-1标记的流式细胞术测定方法适用于虾类血细胞线粒体膜电位的研究.     

正交实验优化微波消解海洋沉积物重金属镉测定的条件

为优化微波消解海洋沉积物重金属镉测定的实验条件,设计三因素(温度、保持时间、微波功率)三水平的正交实验,微波消解海洋沉积物成分分析标准物质,用原子吸收分光光度计测定消解液镉含量,计算回收率,数据常用SPSS18.0软件进行分析。结果显示,海洋沉积物微波消解最佳实验条件组合为180℃,5min,1200W,该条件下海洋沉积物微波消解镉测定回收率为96.5%。     

镉在海藻中的化学形态

利用化学试剂逐步提取法研究了紫菜、海带、裙带菜和羊栖菜中镉的存在化学形态。研究结果表明:镉以多种化学形态存在于4种海藻中,1 mol/L氯化钠提取态镉和 2% 醋酸提取态的镉所占比例较大,两者约占总镉含量的76.3%～92.9%。0.6 mol/L盐酸提取态、去离子水提取态和80%乙醇提取态镉所占比例较小,其中乙醇提取态(离子态镉)约仅占总镉含量的0.4%～9.2%,且对于4种海藻,紫菜中的离子态镉所占比例最低(均小于1%)。实验进一步证实以海藻中总镉含量作为检测标准不能准确反映海藻及其制品的食用安全性,因此亟需建立海藻中针对毒性较强的离子态镉的检测标准限量和快速有效的检测方法,以保障我国海藻产业和出口创汇经济的顺利发展。