低磷胁迫对小麦镉吸收的影响

为探究低磷胁迫下小麦根系生理和形态的变化及其对镉的吸收能力的影响,以Ca₃（PO₄）₂作为磷源,通过砂培试验研究了在低磷胁迫下小麦根系形态和分泌物变化特征,以及这些变化对难溶态镉（CdCO₃）的活化与吸收的影响。结果表明,在低磷处理中,小麦地下部生物量显著低于对照,降幅为27.3%（P<0.05）,根长度、根表面积和根体积均显著变小（P<0.05）。此外,低磷胁迫下小麦地上部和地下部磷含量均显著降低,降幅分别为35.4%和23.1%（P<0.05）,但是显著促进了难溶态磷的溶解（P<0.05）。同时还发现低磷胁迫显著提高了小麦植株Cd含量和Cd的总活化量,增幅分别为190.8%和82.8%（P<0.05）。低磷胁迫下培养基pH降低了0.3,同时根中草酸根和苹果酸根含量显著升高,增幅分别为1 588.1%和37.7%（P<0.05）,由此可见,低磷胁迫下小麦通过分泌质子和羧酸根促进了磷的活化,并促进了Cd的活化,进而导致小麦Cd吸收的增加。这些结果阐明了低磷胁迫影响小麦Cd吸收的机制。     

镉与微量元素在小麦吸收过程中的相互影响

为开发小麦生理阻控降Cd材料,以郑麦1354和郑麦1860为供试小麦品种,通过水培试验方法,研究了不同Zn（1~10μmol·L^-1）和Mn （1~10 μmol·L^-1）供应量对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响,以及不同Cd （1~50 μmol·L^-1）胁迫水平对小麦生物量和Cd/Zn/Mn含量的影响。结果表明,5 μmol·L^-1 Zn和10 μmol·L^-1 Mn处理显著提高了两种小麦的生物量。Mn （1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地上部Cd含量分别降低了22.8%~29.4%和15.2%~17.5%,地下部Cd含量分别降低了25.7%~30.0%和28.6%~31.6%,Zn（1~10 μmol·L^-1）处理使郑麦1354和郑麦1860小麦地下部Cd含量分别降低了20.3%~34.3%和18.9%~43.0%,此外还使郑麦1354地上部的Cd含量降低了10.1%~13.1%。不同Cd胁迫（1~50 μmol·L^-1）均有提高小麦生物量的趋势。随着Cd胁迫水平的提高,两个品种地上部和地下部Cd含量均呈升高趋势,地下部Zn含量呈先增加后降低的趋势,Mn含量呈逐渐降低的趋势,表明在小麦吸收金属元素过程中,Cd与Mn存在竞争关系,而与Zn的关系则较为复杂,且其竞争程度因品种而异。研究表明,适度提高Mn和Zn供应能显著降低小麦植株Cd含量,因此Mn和Zn是实现小麦降Cd的有效生理阻控材料。