鋅離子和基因型對(duì)粳稻鎘吸收特性的影響.pdf

1、鋅(Zn)作為必需微量元素，對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及耐受逆境的能力具有重要作用。本研究以粳稻品系14ZS17為試驗(yàn)材料，通過(guò)水培試驗(yàn)，研究Zn2+和 Cd2+的交互作用對(duì)水稻幼苗Cd亞細(xì)胞分布特癥和Cd轉(zhuǎn)運(yùn)率的影響。與此同時(shí)，選擇不同的粳稻品種，對(duì)其Cd積累特性以及離體葉片的耐Cd能力進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1、外源Cd2+可顯著降低粳稻幼苗的生物量。較對(duì)照相比，2.70μmol·L-1 Cd2+處理使根系生物量下降了21.7

2、3％、地上部分生物量下降18.13％。Zn2+可緩解Cd2+對(duì)幼苗生物量的抑制效應(yīng)，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。向2.70μmol·L-1 Cd2+處理液中添加1.20mmol·L-1 Zn2+后，根系生物量提高了7.98％，地上部分生物量提高了5.03％，但添加1.4 mmol·L-1 Zn2+對(duì)幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng)不顯著。2.70μmol·L-1 Cd2+使根尖數(shù)、根長(zhǎng)、根表面積、根體積以及根系平均直徑分別下降了29.40％、29.47％、24.0

3、5％、16.10％以及18.78％。施加1.20 mmol·L-1及1.40 mmol·L-1 Zn2+可顯著緩解Cd2+對(duì)根系各指標(biāo)的抑制作用。
　　2、Zn2+可顯著降低粳稻幼苗體內(nèi)Cd2+含量及其亞細(xì)胞分布比例。施加1.20mmol·L-1的Zn2+使根系及地上部分Cd含量分別降低了86.41％和62.63％;而施加2.70μmol·L-1 Cd2+顯著提高了幼苗根系中Zn2+含量，降低了幼苗地上部分對(duì)Zn2+的吸收積累。根

4、系吸收的Cd2+主要分布在細(xì)胞液及細(xì)胞壁組分中，細(xì)胞器組分中的Cd2+含量最少;加入1.20 mmol·L-1的Zn2+可使幼苗根系細(xì)胞液組分Cd含量下降70.70％，并顯著降低了根系及地上部分細(xì)胞壁中Cd2+的分配比率，提高了Cd2+在胞液組分中分配比率。
　　3、Zn2+在幼苗體內(nèi)的分布規(guī)律為細(xì)胞壁＞細(xì)胞液＞細(xì)胞器。施加2.70μmol·L-1Cd2+可顯著提高Zn2+在根系細(xì)胞壁及細(xì)胞液組分中的含量，對(duì)根系細(xì)胞器組分及地上部

5、分各亞細(xì)胞組分中Zn2+含量影響不大。Cd2+對(duì)Zn2+的亞細(xì)胞分布比例沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響。
　　4、外源Zn2+在顯著降低各亞細(xì)胞組分Cd2+含量的情況下，可以顯著提高根系胞液Cd2+的轉(zhuǎn)運(yùn)率，施加1.20 mmol·L-1及1.40 mmol·L-1 Zn2+使Cd2+轉(zhuǎn)運(yùn)率比對(duì)照分別提高了33.14％及36.81％。Zn2+的轉(zhuǎn)運(yùn)率隨外源Zn2+含量及Cd2+的施加而降低。
　　5、盆栽實(shí)驗(yàn)表明，Cd在植株體內(nèi)的分布規(guī)律

6、大致為根系＞根節(jié)/倒1節(jié)/倒2節(jié)＞倒1節(jié)間/倒2節(jié)間＞倒1葉＞倒2葉＞穗軸＞籽粒/穎殼。植株各器官Cd含量根系變異系數(shù)最小為21.19％，籽粒變異系數(shù)最大達(dá)到67.24％。糙米Cd含量與根系等器官中Cd含量呈弱正相關(guān)，與倒1葉及穎殼中Cd含量呈正相關(guān)，與穗軸中Cd含量呈極顯著正相關(guān)。不同品種根表鐵錳膜含量差異顯著，根表鐵錳膜中Fe、Mn含量與膜內(nèi)Cd含量呈正相關(guān)，與穗軸、穎殼及籽粒中Cd含量呈負(fù)相關(guān)。
　　6、粳稻離體葉片對(duì)Cd2

7、+脅迫的敏感性在品種間有顯著差異，葉片中葉綠素含量隨外源Cd2+濃度的升高而降低。葉片中Cd2+含量隨外源Cd2+處理濃度的升高而升高。幼苗根系和地上部分Cd含量高的品種(如14FS01)，其離體葉片對(duì)Cd的耐性較強(qiáng)、失綠速度慢且葉片中Cd含量較高;幼苗根系和地上部分Cd含量低的品種（如14ZS08），其離體葉片對(duì)Cd脅迫敏感、失綠速度快且葉片中Cd含量相對(duì)較低。盆栽試驗(yàn)、水培試驗(yàn)及離體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，品種14FS01及14ZS14為耐鎘