小麥鎘耐性的基因型差異與機理研究.pdf

1、通過水培小麥試驗，對小麥幼苗進行Cd處理，設置CK、低、中、高Cd(0、30、60、90μmol/L)四個處理濃度，研究Cd對小麥幼苗的生物學效應及幼苗體內Cd吸收和積累情況，探討洛旱6號、矮抗58、豫麥25、豫麥18、中育10號、豫農949、新麥21、許農5號、洛麥23等9個品種小麥苗期鎘耐性的差異。從苗期鎘耐性不同的9個品種當中選取鎘耐性強的洛旱6號和中育10號、鎘耐性中等的新麥21和矮抗58、鎘耐性弱的豫麥18和洛麥23等6個小麥

2、品種，結合大田試驗，設置CK、低、中、高Cd(0、10、50、100mg/kg)四個處理濃度，探討鎘脅迫下不同鎘耐性小麥品種在灌漿期間生長、干物質積累、產量的特征，同時研究小麥對Cd吸收和分配的特征及鎘脅迫對小麥吸收和積累其它金屬元素的影響，揭示不同鎘耐性小麥品種的生理生化機制。主要結果如下：
　　1、Cd對小麥幼苗生長及生物量積累的影響表現(xiàn)為低Cd處理促進了部分品種的生長、生物量積累，中、高Cd處理呈抑制作用。灌漿期間，Cd導致

3、小麥生長、各器官干物質和氮素的積累、轉運受阻，葉面積指數(shù)下降，進而抑制了小麥的籽粒灌漿速率及產量。其中，鎘耐性強的品種在灌漿期間受Cd抑制程度較鎘耐性弱的品種小。
　　2、灌漿期間，鎘脅迫抑制了小麥旗葉葉綠素、旗葉和籽?？扇苄蕴?、旗葉和籽粒可溶性蛋白及籽粒淀粉的合成和積累，其抑制程度因品種而異。其中，6個品種小麥籽?？扇苄蕴呛俊⒆蚜５矸酆?、旗葉可溶性蛋白含量相對值大小與其鎘耐性大小不太一致。同時，鎘脅迫小麥籽粒的谷蛋白、高分子

4、量谷蛋白亞基(HMW-GS)、低分子量谷蛋白亞基(LMW-GS)含量整體上呈下降趨勢。說明鎘脅迫導致小麥籽粒的加工品質下降，鎘耐性大的品種，籽粒品質受影響較小。
　　3、幼苗期間，葉片POD活性隨著Cd處理濃度增加和處理時間延長有不同程度的增加，且Cd對POD活性激活效應有一定的界限，其臨界濃度值因品種而異。所有品種小麥葉片的脯氨酸含量隨著Cd處理濃度升高和處理時間的延長而逐漸升高，升高的幅度因品種而異。灌漿期間，鎘脅迫下小麥旗葉

5、POD和SOD的活性整體上呈下降趨勢，其抑制程度因品種和處理濃度而異。有部分品種的POD和SOD活性在低鎘處理下有所升高。POD和SOD同工酶譜顯示，低、中Cd濃度誘導或抑制了低分子量同工酶表達從而影響POD的活性，對高分子量區(qū)的POD同工酶影響較?。桓逤d處理下高分子量區(qū)和低分子量區(qū)POD同工酶的表達，從而抑制 POD的活性。Cd對大部分小麥品種SOD活性的影響是因為低分子量區(qū)的SOD同工酶表達受到誘導或抑制。
　　4、小麥幼苗

6、體內Cd含量隨著Cd處理濃度的升高而增大，且根部Cd含量高于地上部的。但是Cd積累量卻不與Cd處理濃度呈正比，低、中Cd處理下Cd積累量最大，根部的Cd積累量大于地上部的。灌漿期間，各器官Cd含量總體是隨著土壤Cd濃度增加而上升，各器官Cd積累量受到對應器官生物量和Cd含量的共同作用，積累量最高點存在較大差異。各器官Cd含量和積累量大小依次為籽粒＞莖鞘＞葉片。Cd含量與積累量與苗期耐鎘性大小順序不大一致，耐鎘性弱的洛麥23籽粒Cd含量最