硒對(duì)水稻鎘毒性的影響及其機(jī)制的研究.pdf

1、鎘(Cadmium，Cd)是植物非必需的微量元素，對(duì)植物有極強(qiáng)的毒性。農(nóng)田Cd污染超過(guò)一定限度不僅嚴(yán)重影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，而且會(huì)通過(guò)食物鏈富集作用，危害人體健康，因此研究Cd在稻田土壤—水稻系統(tǒng)中的遷移與轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制對(duì)控制土壤Cd污染、保障稻米安全十分重要。研究進(jìn)展表明，水稻Cd的吸收會(huì)受其他元素影響，硒(Selenium，Se)作為人體和動(dòng)植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，會(huì)影響作物對(duì)一些重金屬元素的吸收。本文采用水培法，在營(yíng)養(yǎng)液中添加亞硒酸鈉(

2、Se(Ⅳ)),模擬水稻淹水條件下Se形態(tài)，研究了不同品種水稻在不同處理下對(duì)Se、Cd的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，分析了水稻根部和地上部Se、Cd的積累規(guī)律，以及Se對(duì)水稻Cd吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和脅迫效應(yīng)的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.Se(Ⅳ)對(duì)不同品種水稻Cd吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
　　設(shè)置不同Se(Ⅳ)的加入方式(Cd+Se;Se+Cd;Se&Cd)，研究了Se對(duì)不同品種水稻(K優(yōu)818、Ⅱ優(yōu)084、N08-13和N07-63)在Cd(0.1μ

3、M)處理時(shí)Se、Cd吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。結(jié)果表明，Se的加入方式對(duì)水稻Se、Cd吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響差異顯著，且不同的水稻品種規(guī)律也各不相同。外源Se(Ⅳ)的加入會(huì)促進(jìn)Ⅱ優(yōu)084和N08-13植株對(duì)Cd的吸收，增加二者地上部Cd含量;促進(jìn)N07-63對(duì)Cd的吸收，但抑制其向地上轉(zhuǎn)運(yùn);不影響K優(yōu)818對(duì)Cd的吸收，但會(huì)促進(jìn)其向地上轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　2.Se(Ⅳ)對(duì)不同濃度Cd脅迫下水稻Cd吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
　　選用水稻品種K優(yōu)818，設(shè)置了

4、低Cd(0.5μM)和高Cd(5.0μM)兩種Cd脅迫劑量，研究了Se對(duì)水稻Cd吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。結(jié)果表明，不同濃度Cd脅迫會(huì)影響水稻對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)。高濃度Cd處理下Cd的轉(zhuǎn)移率要顯著低于低濃度Cd處理，Se(Ⅳ)對(duì)Cd的轉(zhuǎn)移率影響不大，但會(huì)顯著降低高濃度Cd處理下水稻體內(nèi)Cd含量，抑制水稻對(duì)Cd的吸收。Cd的存在會(huì)增加植物對(duì)Se(Ⅳ)的吸收，并顯著抑制Se(Ⅳ)向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)，使大量Se(Ⅳ)積累在水稻根部，從而抑制水稻對(duì)Cd的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)。

5、
　　3.Se(Ⅳ)對(duì)水稻根部Cd亞細(xì)胞分布的影響
　　采用與2相同的設(shè)置，研究了Se對(duì)水稻根部Cd亞細(xì)胞分布規(guī)律的影響。結(jié)果表明，Cd在水稻根部亞細(xì)胞分布規(guī)律為，細(xì)胞壁組分(F1)＞細(xì)胞可溶物質(zhì)組分(F3)＞細(xì)胞器組分(F2)，且此規(guī)律不受外源Se(Ⅳ)的影響。但在高濃度Cd處理下，Se處理顯著影響水稻根部Cd的亞細(xì)胞分配:F1的比例上升，F(xiàn)3的比例下降，F(xiàn)2的比例顯著下降，Se(Ⅳ)會(huì)增加Cd在細(xì)胞壁上的吸附。
　

6、　4.Se(Ⅳ)對(duì)水稻Cd脅迫效應(yīng)的影響
　　設(shè)置與2、3相同，研究了Se對(duì)水稻根部非蛋白巰基(NPT)含量和地上部抗氧化系統(tǒng)活性的影響。結(jié)果表明，盡管本實(shí)驗(yàn)選用Se、Cd濃度較低且暴露時(shí)間不長(zhǎng)，水稻地上部的總抗氧化容量(T-AOC)變化不顯著，水稻生長(zhǎng)也未受到抑制，但外源Se(Ⅳ)會(huì)顯著增加Cd脅迫下水稻根部NPT含量，促進(jìn)Cd的絡(luò)合。低濃度Cd處理提高了水稻地上部SOD、CAT和POD的活性，而高濃度Cd處理下，這些酶的活性下