鋅對鎘脅迫下水稻生長及鎘的遷移累積研究.pdf

1、我國農(nóng)田土壤鎘污染問題日益嚴(yán)重，對我國農(nóng)產(chǎn)品的安全和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。水稻是我國主要的糧食作物，對鎘具有較強的耐受性，是易于吸收累積鎘的大宗谷物之一。大米的鎘污染已成為社會關(guān)注的焦點。鋅與鎘屬同一主族元素，兩者具有相似的化學(xué)特性，在植物體內(nèi)存在一定的相互作用，但其具體的作用效應(yīng)及機制一直未有定論。因此，本實驗以武運粳24為實驗材料，通過營養(yǎng)液培養(yǎng)和盆栽實驗，在不同濃度的鎘污染以及鎘污染同時加不同濃度鋅處理下，觀察水稻幼苗生長生理狀況

2、；鎘、鋅在水稻體內(nèi)的遷移累積；以期探究鎘、鋅交互作用對水稻的影響機理。主要的研究結(jié)論如下:
　　1、鎘脅迫下，逐漸升高的鎘濃度對水稻生長的抑制作用更加明顯，導(dǎo)致水稻發(fā)芽率降低，株高和葉綠素含量下降。
　　2、在0?5 mg/L鎘脅迫水平下，MDA含量上升，幼苗氧化損傷加劇，POD酶活性增強，響應(yīng)鎘脅迫；當(dāng)鎘脅迫濃度大于5 mg/L時，MDA含量有所下降，氧化損傷程度減輕，同時POD酶活性下降，活性降低。通過FTIR分析觀察到

3、水稻幼苗中帶有N?H，O?H和C?O官能團的蛋白質(zhì)、碳水化合物等有機物質(zhì)在積極響應(yīng)鎘脅迫。
　　3、鎘在水稻體內(nèi)的分布規(guī)律為：根﹥莖﹥稻粒。水稻的富集系數(shù)在1 mg/kg鎘濃度下增加，之后逐漸降低并趨于恒定，低濃度鎘脅迫下的水稻更容易富集鎘。水稻根部對鎘離子的吸收過程的擬合結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)reundlich模型的擬合效果更好，相關(guān)參數(shù)表明鎘在根系表面存在協(xié)作吸收。
　　4、鎘脅迫加鋅處理下，水稻發(fā)芽率和幼苗根長的變化不顯著。水稻

4、幼苗株高和葉綠素含量在2mg/L鋅處理下升高，一定程度上緩解了鎘的毒害作用；再隨著鋅處理濃度的增大其含量都顯著降低，加重了鎘對水稻幼苗的毒害。
　　5、鎘脅迫加鋅處理下，MDA含量降低，氧化損傷減輕，一定程度上緩解了鎘的氧化脅迫；但在高濃度鋅處理下（20 mg/L），MDA含量明顯增加，氧化損傷加重，加重了鎘的氧化脅迫。加鋅處理下的POD酶活性都顯著降低，POD酶未發(fā)生響應(yīng)，鋅對鎘的解毒機制并不是提高POD酶的活性，結(jié)合FTIR分

5、析結(jié)果，推測可能是通過幼苗體內(nèi)氨基酸、碳水化合物等物質(zhì)的代謝來積極緩解鎘脅迫。
　　6、鎘脅迫下，小于8 mg/kg鋅處理范圍內(nèi)，水稻根莖中鎘含量、富集系數(shù)增加，轉(zhuǎn)移系數(shù)升高，鋅鎘表現(xiàn)出協(xié)同作用；在8 mg/kg鋅處理下，水稻根莖中鎘含量、富集系數(shù)減少，轉(zhuǎn)移系數(shù)降低，鋅鎘表現(xiàn)出拮抗作用。相關(guān)分析表明，水稻各部位鋅鎘含量無明顯相關(guān)性。鎘脅迫加鋅處理下，水稻籽粒中的鎘含量減少，鋅含量增加；健康風(fēng)險評價結(jié)果顯示，2 mg/kg鋅處理下的