Cd脅迫對雜交水稻及其親本生理特性和Cd含量的影響.pdf

1、水稻是我國主要的糧食作物，但近年來，由于工業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，使我國大面積的稻田遭到重金屬的污染，稻米質(zhì)量安全受到影響，人體健康受到威脅。目前，有關(guān)水稻耐重金屬脅迫的品種差異有較多研究，但對親本及不同親本組合配制的雜交稻報(bào)道較少。為此，本試驗(yàn)研究了Cd脅迫對15份雜交水稻及其親本在孕穗期和灌漿期的生理特性及各部位Cd含量的影響，旨在為尋找優(yōu)良親本，搜尋優(yōu)勢組合提供依據(jù)。研究結(jié)果如下： (1)隨著Cd2+濃度的增加，水稻葉

2、片MDA含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，且不同親本材料及其子代在不同生育時(shí)期MDA含量不同。親本材料Ⅱ-32B在兩個(gè)生育時(shí)期受低Cd濃度的影響不大，與對照差異不顯著，且隨著Cd濃度的增大，MDA含量表現(xiàn)出較低的MDA積累水平，因此Ⅱ-32B是一種較好的保持系材料，恢復(fù)系材料受不同Cd2+濃度的影響，MDA積累不穩(wěn)定。而材料D83B、R527和R498葉片MDA含量各處理顯著高于對照(p＜0.05)，MDA.積累水平較高，受到Cd嚴(yán)重脅迫。由于親

3、本的這種對Cd脅迫反應(yīng)差異，導(dǎo)致了不同親本組合配制的雜交子代葉片MDA含量表現(xiàn)不同?？偟恼f來，Ⅱ優(yōu)498、Ⅱ優(yōu)892受Cd影響較小，無論在孕穗期還是灌漿期葉片MDA含量增幅相對較小，而Ⅱ優(yōu)549、D優(yōu)498受Cd嚴(yán)重脅迫，各處理均顯著高于對照，MDA積累增幅最大。 (2)雜交水稻及其親本葉片POD活性隨著Cd濃度升高而升高，在兩個(gè)生育時(shí)期呈現(xiàn)先上升后下降的特征。其中，以保持系材料Ⅱ-32B、D62B和恢復(fù)系R781、R892在兩

4、個(gè)生育時(shí)期低Cd濃度時(shí)，葉片POD活性升幅相對較大，有效抵制了Cd的毒害，而在高濃度下，這幾個(gè)親本材料的葉片POD活性降低幅度遠(yuǎn)小于其它親本材料，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗Cd性。雜交子代Ⅱ優(yōu)498受Cd影響較小，無論在孕穗期還是灌漿期各處理葉片POD活性較高，而Ⅱ優(yōu)549、D優(yōu)498各處理POD均受Cd嚴(yán)重脅迫，POD活性較低。 (3)水稻葉片質(zhì)膜透性隨著Cd濃度的增加而增大。其中，以材料Ⅱ-32B、R781葉片始終保持較低的水平，受到C

5、d處理濃度變化的影響較小，就質(zhì)膜透性這一指標(biāo)而言，Ⅱ-32B、R781是一種較好的恢復(fù)系材料。而不同Cd濃度處理對雜交子代的影響較大，其葉片質(zhì)膜透性在不同生育時(shí)期變化不穩(wěn)定。 (4)隨著處理液中Cd濃度的升高，各材料葉片可溶性糖整體出現(xiàn)上升的趨勢。親本Ⅱ-32B、R781在兩個(gè)生育時(shí)期受Cd處理濃度影響較小，葉片可溶性糖含量始終保持較低的水平，受到Cd處理濃度變化的影響較小，具有較強(qiáng)的抵抗逆境脅迫的能力，是一種抗Cd性能較好的親

6、本材料。不同親本組合對子代葉片可溶性糖含量的影響不同，且在不同生育時(shí)期，各組合表現(xiàn)不同。恢復(fù)系498與保持系Ⅱ-32B配制的子代Ⅱ優(yōu)498具有相對較強(qiáng)的抗Cd能力，對子代產(chǎn)生正效應(yīng)。 (5)Cd脅迫對水稻吸收累積Cd含量有很大影響。Cd在水稻植株體內(nèi)的積累隨根部、莖葉部、籽粒逐步降低，籽粒中Cd含量最低。而不同材料與品種各部位Cd積累存在差異。其中保持系Ⅱ-32B、恢復(fù)系R781以及雜交子代Ⅱ優(yōu)498在各生育時(shí)期、各部位Cd含量