南瓜对镉的吸收积累特性研究

对南瓜进行盆栽试验,通过加入不同含量的镉、CaCO₃和草炭土,研究南瓜对镉的吸收积累特性,利用火焰原子吸收法测定。结果表明,南瓜植株对镉的富集量主要集中在茎、根中;当土壤镉含量小于5mg·kg^-1时,对南瓜根的生长有促进作用,当土壤镉含量大于5mg·kg^-1时,开始对根的生长产生抑制作用,抑制作用随镉含量的增大而加强;在土壤中施CaCO₃,能降低南瓜对镉的吸收;在土壤中加入草炭土,在一定范围内,它能促进南瓜对镉的吸收。     

植物吸收、转运和积累镉的机理研究进展

重金属镉(Cd)虽然不是植物生长的必需矿质元素,但依然能被植物吸收。且部分植物具有富集镉的特点,从而导致农产品镉含量超标,并通过食物链危害人类健康。研究植物吸收、转运和积累Cd的机理,对于培育低镉作物品种、降低农产品镉含量,以及选育超富集镉植物,修复镉污染土壤具有重要意义。从影响植物吸收Cd的因子,植物吸收、转运和积累Cd的机理以及植物拒Cd和富集Cd的分子机制等方面进行综述,以期为低镉作物的研究以及Cd污染土壤的综合治理提供一些参考。     

东南景天对锌、镉复合污染的反应及其对锌、镉的吸收和积累特性

东南景天(Sedum alfredii Hance)已被鉴定为一种中国原生的新的锌超积累植物。 本文主要研究了锌(Zn)、镉(Cd)复合处理水平对东南景天的生长及其对锌、镉的吸收积累特性的影响。 结果表明,在Zn/Cd复合水平为500/100 祄ol/L时,植物生长最佳。Zn/Cd在东南景天叶片、茎部和根系中含量随着Zn/Cd处理水平的提高而增高。在Zn/Cd 复合水平为50/400 祄ol/L时茎叶中Cd含量达最高,其中叶片Cd含量达12.1 g/kg;在Zn/Cd 复合水平为1 000/50 祄ol/L时茎叶中Zn含量达最高, 其中茎中Zn含量达 23.2 g/kg。 植株各部位Cd含量的分布为:叶片>茎>>根系,而Zn在体内的分布为: 茎>叶片>>根系。 Zn、Cd在地上部和根部的积累量也随着处理水平的提高而增加,分别在Zn/Cd复合水平为250/400和500/100 祄ol/L下达高峰值。 东南景天地上部积累最高Zn和Cd的量分别达11和5 g/plant, 其比根系的积累量分别大10和25余倍。 Zn、Cd对东南景天的生长、吸收积累的相互作用依赖于Zn/Cd复合水平和植物部位。 在适宜Zn/Cd 处理水平范围内,Zn和Cd的吸收和积累具有相互促进作用。 高Zn或高Cd处理均抑制了植物对Zn和Cd的吸收和积累。 本研究结果表明,东南景天不仅具有忍耐高Zn/Cd复合污染,而且具有超量积累Zn和Cd的特异能力。 它为进一步研究植物Zn、Cd     

东南景天对锌、镉复合污染的反应及其对锌、镉的吸收和积累特性

Sedum alfredii Hance has been identified as a new Zn-hyperaccumulator native to China. In this study, responses and metal accumulation of S. alfredii were examined under Zn/Cd complex polluted conditions. The results showed that optimal growth of S. alfredii in terms of the maximum dry matter yield was observed at Zn/Cd complex level of 500/100 祄ol/L. Plant cadmium (Cd) or zinc (Zn) concentrations increased with increasing Cd or Zn supply. During the 20 d treatment, the highest Cd concentration in the leaves reached 12.1 g/kg at Zn /Cd level of 50/400 祄ol/L and that of Zn in the stems was 23.2 g/kg at Zn/Cd level of 1 000/50 祄ol/L. The distribution of Cd in different plant parts decreased in the order: leaf ＞ stem≥ root, whereas that of Zn was: stem ＞ leaf ≥ root. The accumulation of Cd and Zn in the shoots and roots of S. afredii increased with the increasing of Zn/Cd supply levels, peaked at Zn/Cd levels of 250/400 and 500/100 祄ol/L, respectively. The highest Cd and Zn uptake by the shoots was approximately 5 and 11 mg/plant, and was over 20 and 10 times higher than those in the roots, respectively. Zn supply at levels ≤ 500 祄ol/L increased plant Cd concentrations, whereas high Zn supply decreased root Cd but did not affect leaf Cd concentrations in S. alfredii. Low Cd supply increased Zn concentration in the leaves, but Cd supply higher than 50 祄ol/L considerably reduced root Zn concentrations, especially at low Zn level. These results indicate that S. alfredii can tolerate high Zn/Cd complex levels and has an extraordinary ability to hyperaccumulate not only Zn but also Cd. It could provide a new valuable plant material for understanding the mechanisms responsible for co-hyperaccumulation of Zn and Cd as well as for phytoremediation of the Cd/Zn complex polluted soils.     

番茄吸收和积累Cd能力的品种间差异

旨在筛选和利用在受污染土壤中可食部位污染物积累水平在食品卫生标准允许范围内的农作物品种(pollution-safecultivar,简称为PSC),以降低水土环境污染物经食物链危害人类健康的风险。研究对象为番茄,探讨了在一定Cd污染土壤中其果实Cd含量低于国际食品法典委员会(CAC)Cd最高限值的品种(Cd-PSC)存在的可能性。通过盆栽试验研究了36个番茄品种(包括普通番茄和樱桃番茄两个变种)不同器官在受不同程度镉污染的土壤中吸收和积累Cd能力的差异。结果表明:(1)在土壤Cd重度胁迫(13.3mg.kg-1)和轻度Cd胁迫(1.1mg.kg-1)下,番茄所有器官Cd含量的变异在统计学上均存在极显著意义(p<0.01),其中果实Cd含量的范围分别为0.08~0.33mg.kg-1和0.00~0.09mg.kg-1,变异系数分别达到28.5%和77.9%;(2)在重度胁迫下,所有供试品种的果实Cd含量均超出CAC标准,而轻度胁迫下的Cd含量超标率达到19.4%,说明番茄是易受Cd污染的农作物种类,其中樱桃番茄的受污染风险特别高,在轻度胁迫下6个供试品种中有5个超标,而30个普通番茄品种仅1个超标。因此,仅在轻度胁迫条件下,存在着番茄的Cd-PSC,其中有5个普通番茄品种的果实中未检出Cd,属于比较安全的PSC,包括品种No.121、6、24、35和No.36,可以推荐在土壤Cd污染程度略超国家三级标准或具有潜在受污染风险的区域应用;(3)尽管大多数情况下各营养器官的Cd含量间均呈显著的正相关,但营养器官与果实Cd含量间均无明显的相关性,推测Cd在番茄营养器官间和营养器官与果实间的转运途径是不一样的。组织中Cd含量的显著相关性说明该特性可以作为农作物品种的种性特征;(4)与轻度胁迫相比,重度胁迫下的所有供试品种平均果实生物量上升了7.5%,一半以上的品种表现出较强的耐Cd能力,这一特性可能导致因不易察觉土壤的Cd污染状况而增加番茄产品受Cd污染风险。     

镉超积累植物及植物镉积累特性转基因改良研究进展

植物提取修复技术是一项既经济又环保的土壤镉(Cd)污染修复技术,该技术的关键是筛选Cd超积累植物或利用基因工程手段改良植物以提高其Cd积累能力。人们已发现遏兰菜等7种Cd超积累植物及美人蕉等潜在的Cd超积累植物。还发现了许多与Cd耐受和积累能力有关的基因:(1)编码与Cd积累、耐受有关酶的基因,如细菌中的ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid),植物中的PCS(Phytochelatin Synthase)基因;(2)编码金属结合蛋白的基因:MT(Metallothionein)、转运蛋白(P-type ATPase、ABC型转运器)基因;(3)其它相关基因:Hvhsp17、PvSR2(Phaseolus vulgaris stress-related gene number 2)等。并将其中的一些基因转入到其它生物中,提高了其对Cd的耐受性和积累量,为实现Cd污染土壤修复的目标奠定基础。     

不同镉水平下大麦幼苗生长和镉及养分吸收的品种间差异

利用水培试验研究了不同Cd水平下大麦幼苗的Cd和几种矿质元素吸收、积累、生长和生物学产量的品种间差异 .结果表明 ,1μmol·L-1Cd处理显著降低麦苗株高、绿叶数、叶绿素计读数、地上部和根系干重 ,显著抑制植株对Zn、Mn、Cu的吸收和累积 ;品种之间存在着显著差异 ,无芒六棱受抑制最为严重 ,米麦 114和浙农 1号表现出相对较强的抗性 .麦苗Cd含量和累积量品种之间也有显著差异 ,浙农 1号的Cd含量最高 ,米麦 114最低 .相关分析表明 ,麦苗生物学产量与地上部Cd含量、累积量及根系Cd含量呈显著负相关 ,其中与地上部Cd含量的相关性最强 ,与根系Cd累积量无显著相关 .     

美人蕉对镉的胁迫反应及积累特性

美人蕉(Canna indica)是我国城区普遍栽植兼具绿化、观赏和净化环境等重要价值的地被植物。为研究美人蕉对Cd的胁迫反应及积累特性, 使用盆栽方法对美人蕉进行不同含量水平Cd处理, 测定其生长过程中部分形态、生态、生理指标的变化和收获后体内Cd含量。结果表明, Cd含量小于1 mg·kg^-1时对美人蕉生长影响不大, 大于5 mg·kg^-1时抑制美人蕉生长。Cd含量小于5 mg·kg^-1时延长了美人蕉的花期。随着Cd含量的增大, 美人蕉根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低, 可溶性糖含量先升高后降低, 游离脯氨酸含量和细胞膜透性逐渐升高。Cd在美人蕉体内的分布为根系>地上部分, 随着Cd含量的增大, 美人蕉根系和地上部分Cd含量逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低; Cd含量为20 mg·kg^-1时美人蕉对Cd的积累量最大, 为5.89 mg·株^-1。综合分析美人蕉的生长、生理生态变化及富集Cd的能力, 美人蕉适于土壤Cd含量小于1 mg·kg^-1条件下的园林应用。     

蒸腾作用及根系特征对不同品种油菜吸收镉的影响

采用营养液培养试验研究了12个油菜品种地上部的镉含量、蒸腾速率和根系形态特征(根长、根表面积、根体积),并对不同品种油菜地上部镉含量与蒸腾速率和根系形态特征进行了相关分析。结果表明:不同品种油菜对镉的吸收累积有显著差异,油菜地上部镉含量以鲜质量计为1.8～4.4mg·kg-1,相差1.5倍,同时不同品种油菜的蒸腾速率与根系形态均存在显著性差异;蒸腾速率和根表面积、根体积均与不同油菜品种地上部镉浓度、吸镉总量呈显著正相关(P0.01),根长只与油菜吸镉总量呈显著正相关,表明高的蒸腾强度和发达的根系均能促进油菜地上部镉的累积量。     

施氮对镉胁迫下山杨幼苗叶片氮磷钾吸收及镉积累量的影响

为探究山杨在重金属镉胁迫与增施外源氮复合处理条件下的生长及元素积累差异,该研究以山杨幼苗为材料,通过盆栽实验研究在重金属镉(Cd)胁迫下增施外源氮(N)对其形态、叶绿素、淀粉和可溶性糖含量、叶片中全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)以及Cd含量的影响。结果表明：(1)单独Cd处理显著抑制山杨幼苗的叶片宽度和茎粗;施加外源N能够缓解Cd胁迫对植株的毒害,其叶长、叶宽和茎粗较单独Cd处理显著增加。(2)单独Cd处理后山杨叶片的叶绿素含量和淀粉含量均比对照显著下降,而其可溶性糖含量显著增加;与单独Cd处理相比,Cd+N复合处理后山杨的叶绿素含量显著增加,淀粉含量却显著下降,而可溶性糖含量略有降低。(3)与对照相比,单独Cd处理后,山杨叶片全N含量显著下降,全P含量显著增加;单独N和Cd+N复合处理后叶片全N含量均显著增加,全P含量均显著下降;全K含量在各处理下均无显著差异。(4)在Cd胁迫下山杨幼苗叶片的Cd含量比对照极显著增加,且Cd+N复合处理后叶片的Cd含量约是单独Cd处理的2倍。研究认为,增施氮素处理可显著提高山杨幼苗对镉胁迫环境的适应能力以及叶片对镉的富集能力。     

不同品种菜心对镉抗性的研究

以对镉（Cd)抗性不同的两个菜心品种特青60天和迟心2号为试验材料,用盆栽土培试验的方法研究了在不同浓度Cd处理下（0mg/kg,1.0mg/kg,3.0mg/kg,10.0mg/kg)Cd在菜心体内及迁移的差异,并探讨了造成差异的机理。研究结果表明：Cd处理下,特有60天茎叶中积累的Cd比迟心2号的少,在高Cd浓度（10.0mg/kg)下,与对照相比,特青60天的干重明显增加,而迟心2号的干重则显著降低。进一步分析研究发现,在相同的Cd上,特青60天中Cd的迁移率较小,特别是在30mg/kg Cd处理下比迟心2号的低5．62％;根系细胞壁中的Cd所占的比例比迟心2号的高;特青60天根系中全硫（S）的含量比迟心2号的高,而且随着Cd处理浓度的增加,全S含量提高,但迟心2号中S含量的变化趋势与之不同;持青60天根系汁液的pH值比迟心2号的高,且汁液中Cd的含量比迟心2号的低;相关分析的结果显示;根系汁液中的Cd含量与茎叶汁液中Cd的含量呈显著的正相关关系。以上的结果可能造成了特青60天中Cd在根系内的活性和迁移能力较低,减少了Cd由根系向茎叶的迁移,从而使特青60天对Cd的抗性高于迟心2号。     

金鱼对铅和镉的吸收蓄积

研究了铅、镉暴露实验中金鱼不同器官经有收积累铅、镉的过程及蓄积量。结合到金鱼鳃上的铅、镉可用Langmuir吸附等温式描述。最大结合容量Bmax为：铅0.9424mmol/kg干重;镉17662μmol/kg条件稳定常数logK为：铅7.80;镉6.38。Hill结合特征常数为：铅1.012;镉1.175,表明金鱼鳃上仅有一种类型的Pb^2 或Cd^2 结合位点。鳃中铅、镉含量与血液含量以及血液铅、镉含量与肾、肝中的含量呈正相关关系。肾脏对铅、镉的蓄积量高于其他器官。     

铝（Al）对不同耐性作物品种形态和生理特性的影响

铝（Ａｌ）对不同耐性作物品种形态和生理特性的影响彭嘉桂,陈成榕,卢和顶,刘海锋（福建省农业科学院耕作轮作研究所福州,３５００１３）ＥＦＦＥＣＴＯＦＡｌＯＮＴＨＥＭＯＲＰＨＯＬＯＧＩＣＡＬＡＮＤＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＳＯＦＣＲＯＰ...     

土壤类型与作物基因型对花生籽实镉积累的影响

以花生主产区的棕壤和潮土为供试土壤,以种植面积最大的白沙1016、花育22和湛油27基因型花生(Arachis hypogaea)为供试作物,采用不添加Cd(对照)和添加Cd(1.5 mg· kg-1)处理进行盆栽试验,研究土壤类型和作物基因型对花生籽实Cd积累的影响.结果表明:两种土壤对照处理的3种基因型花生籽实Cd含量均低于国家食品安全标准,而Cd处理下均高于食品安全标准.同种土壤Cd处理3种基因型花生籽实Cd含量显著高于对照,不同基因型间表现为湛油27＞白沙1016＞花育22,棕壤花生籽实Cd含量及总量均高于潮土.对照处理3种基因型花生籽实Cd生物富集系数均大于1.0,Cd处理下多小于1.0,表明花生籽实对土壤中Cd的累积能力较强,土壤Cd含量进一步增加时,其生物富集能力降低.     

Fe对不同品种水稻吸收Cd的影响

1引言在农作物重金属污染中,Cd是一个毒性较强的元素,不仅对植物产生毒害引起产量下降[1,4],而且还会残留在植物可食部分,通过食物链进入人体,危害人体健康[2]。减少Cd进入食物链的可能途径之一是调节土壤中Cd的生物有效性;二是利用或培育吸Cd童少或Cd优先吸附保留在报中的植物品种水稻对土壤中Cd吸收量较大,通过第一种途径改良比较困难,因此利用植物自身的调控机制减少对Cd的吸收及其转移尤为重要Cd很容易被吸收并分配到植物的各个部位,为了减少它在食物链中的官集,有必要了解植物对它的吸收机制和在体内的分配过程本文研究…     

光照强度对紫茉莉生长和镉积累的影响

采用土培实验研究了25mg／kg镉处理下全光照（HL）、50％全光照（ML）和10％全光照（LL）三种生长光强对紫茉莉生长、光合作用和镉积累相关指标的影响,结果表明,紫茉莉对镉具有较高的耐性,ML对紫茉莉的生长最为有利。镉胁迫下紫茉莉净光合速率和最大光化学效率降低,暗呼吸速率增高,生物量减小。特别在高光强条件下。ML植株镉积累量最大,对镉污染土壤的植物修复效果较好。     

不同镉水平下小麦对镉及矿质养分吸收和积累的品种间差异

土壤Cd污染不仅影响作物的生长发育和产量形成,也对食物安全产生了潜在威胁,本试验以苗期生长特性有明显差异的2个小麦品种为供试材料,设置0、0．03、0．1、0．3和1．0mg.kg^-1Cd等5种处理水平,研究不同Cd水平下两品种的生长和Cd及矿质养分吸收,结果表明,低浓度Cd（0.03mg.kg^-1)对两品种的生长和干物质积累有明显的促进作用,而高浓度Cd（＞0.3mg.kg^-1)则显著抑制生长,且受抑制程度与品种有关,甘谷534的耐性相对较强;地上部和根系的Cd含量,Cd处理水平与品种之间存在着显著的互作,低Cd水平下（＜0.1mg.kg^-1),甘谷534的Cd含量较高,而高Cd水平下,则以鄂81513的Cd含量较高;Cd处理显著影响矿质养分的吸收,鄂81513在0.1mg.kg^-1Cd水平下5种大量元素含量明显低于对照,而甘谷534变化相对较小,这与两品种生长和分蘖对Cd处理的反应表现一致。     

不同有机肥配施对小麦和燕麦镉积累、分配及转运的影响

为探讨化肥减量配施不同有机肥对小麦和燕麦镉吸收变化特征。试验在化肥施用减量20%基础上,设厩肥30000 kg/hm2（AM）、生物有机肥600 kg/hm2（BF）、厩肥30000 kg/hm2+生物有机肥600 kg/hm2（AM+BF）及化肥正常施用量（CK）4个施肥处理,研究不同有机肥对作物镉积累、分配、转运影响。结果显示,有机肥配施可降低作物各器官镉吸收,与CK相比,小麦籽粒镉含量降低15.79%-36.84%,籽粒富集系数降低8.02%-24.55%,根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低5.79%-56.28%;与CK相比,燕麦籽粒镉含量降低11.76%-47.06%%;处理BF、AM+BF籽粒富集系数降低38.46%、30.77%%;根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低16.2%-32.77%;并且灌浆后燕麦籽粒镉含量上升伴随着茎镉含量下降。有机肥配施处理下两种作物生物量增加6.78%-11.00%;燕麦抽穗后各器官镉向籽粒的转移量、转移率、贡献率均以茎为最高。上述结果表明,配施有机肥可降低作物籽粒镉含量、富集系数和转运系数,可提高农产品安全质量,且对燕麦籽粒降镉效果优于小麦,研究发现作物抽穗后镉从茎向籽粒转运是籽粒镉积累的主要来源。     

水稻镉积累特性的生理和分子机制研究概述

我国的稻米镉超标对国民身体健康造成严重威胁, 而选育低镉积累的水稻(Oryza sativa)品种是降低稻米镉含量行之有效的策略, 因此有必要了解水稻对镉的积累特性及其生理过程和相关功能基因。该文概述了镉在水稻根部的吸收、木质部中的装载与运输、茎节中的分配、叶片中再分配以及籽粒镉积累等过程的生理和分子机制研究进展, 以期为低镉水稻的选育和安全生产提供理论参考。     

土壤类型与作物基因型对花生籽实镉积累的影响

以花生主产区的棕壤和潮土为供试土壤,以种植面积最大的白沙1016、花育22和湛油27基因型花生(Arachis hypogaea)为供试作物,采用不添加Cd(对照)和添加Cd(1.5 mg·kg^-1)处理进行盆栽试验,研究土壤类型和作物基因型对花生籽实Cd积累的影响.结果表明：两种土壤对照处理的3种基因型花生籽实Cd含量均低于国家食品安全标准,而Cd处理下均高于食品安全标准. 同种土壤Cd处理3种基因型花生籽实Cd含量显著高于对照,不同基因型间表现为湛油27＞白沙1016＞花育22,棕壤花生籽实Cd含量及总量均高于潮土. 对照处理3种基因型花生籽实Cd生物富集系数均大于1.0,Cd处理下多小于1.0,表明花生籽实对土壤中Cd的累积能力较强,土壤Cd含量进一步增加时,其生物富集能力降低.