镉低积累水稻资源的镉积累稳定性及遗传相似性分析

以9311为高镉对照,湘晚籼12号为相邻低镉对照,2014-2017年经田间鉴定筛选出的15份镉低积累水稻资源为参试材料,鉴定精米的相对降镉率并筛选出年度间相对降镉率差异不显著的资源;采用45对SSR引物检测15份资源的遗传多样性,提出遗传距离大且相对降镉率高的育种可用资源.2018年试验结果表明,15份低镉水稻资源的...     

不同类型茄对镉的富集及嫁接对镉富集特性的影响

以普通茄(Solanum melongena,绿健)和野生茄(S.torvum,托鲁巴姆)为实验材料,通过对嫁接处理前后7叶龄植株开展7d含Cd水培实验(Cd浓度为0.1 mg· L-1),研究Cd在不同类型茄体内的富集特征以及嫁接对茄体内Cd运输途径和富集特性的影响.结果表明:绿健对Cd的富集能力强于托鲁巴姆.不同部位器官中Cd的分布特征为根＞叶＞茎,其中植株吸收的Cd 80.0％左右富集于根部;不同部位叶片,Cd优先富集于植株顶端幼叶中.嫁接使得Cd在茄地上部的富集量明显减少,接穗Cd的富集量均显著低于砧木:以绿健为对照,正向嫁接减少了48.4％,反向嫁接减少了34.2％,托鲁巴姆自嫁接减少了88.5％;以托鲁巴姆为对照,仅自嫁接地上部Cd富集量减少了58.0％.嫁接减少Cd在茄体内富集的原因可能是嫁接使接穗与砧木植物韧皮部结构产生了差异,由此推断Cd在茄体内的长距离运输过程中韧皮部起到了关键作用.     

大豆粒形性状的遗传效应分析

采用双子叶植物种子数量性状的遗传模型,分析了大豆品种双列杂交F1和F2种子的粒重、粒宽、粒厚和粒长／粒宽、粒长／粒厚、粒宽／粒厚粒形性状的遗传效应。结果表明：7种粒形性状同时受制于种子直接遗传效应,而且还不同程度的受制于母体和细胞质效应。其中,百粒重、粒长、粒长／粒宽、粒长／粒厚和粒宽／粒厚的遗传以细胞质效应为主;粒宽和粒厚以母体遗传效应为主。粒重、粒长和粒长／粒宽、粒宽／粒厚的种子直接遗传率和细胞质遗传率均属中等,对其4个性状选择可以在较高世代单株和单粒选择均有效果。粒宽和粒厚母体遗传率数值较大,对其性状应以母体单株为单位早代选择,以增加粒宽和粒厚。P2和P7可作为增加百粒重、粒长／粒宽、粒长／粒厚和粒宽／粒厚的理想亲本;P1、P4和P6分别是提高粒长、粒厚和粒宽的理想亲本。     

石油烃对沙蚕镉生物富集特性及金属硫蛋白诱导的影响

多毛类沙蚕作为海陆交错带的关键性物种,常被作为环境监测的指示生物.我国海陆交错带沙蚕常见种——双齿围沙蚕经常遭受各种污染物\[包括重金属镉(Cd)和石油烃\]的胁迫.本研究采用慢性微宇宙试验,以暴露于单一和复合Cd和石油烃条件下的沙蚕为研究对象,重点考察石油烃对沙蚕Cd生物富集特性及诱导金属硫蛋白的影响.结果表明: 单一Cd胁迫条件下,沙蚕对重金属Cd的生物累积随暴露浓度的升高而显著上升,生物富集系数随暴露时间的延长呈上升趋势;复合胁迫条件下,与对照组相比,石油烃的添加可以显著增加沙蚕对重金属Cd的生物累积.Cd可以诱导沙蚕金属硫蛋白(MT)的表达,但当沙蚕体内Cd含量达到180 mg·kg^-1DM时,MT基本饱和;石油烃不能显著诱导沙蚕MT合成,与单一Cd处理相比,石油烃的添加能够显著影响Cd诱导的MT含量.这说明尽管石油烃本身不能直接影响MT合成,但在与Cd共存时可以调节MT的表达,因此在利用野生沙蚕MT作为监测指标时要具体区分蛋白表达的潜在诱导因素.     

小球藻生物富集锌、镉机制的研究

藻类对许多重金属具有较强的生物富集能力,小球藻（Chlorella spp.)分别在不同系列Zn^2 ,Cd^2 浓度下培养8d间隔2d,测定小球藻的生物量及Zn和Cd的含量。结果表明,小球藻随水体中Zn^2 和Cd^2 的浓度不同,在重重金属水体中暴露时间不同,具有不同的富集速率和能力。     

烟草镉的富集及防控措施研究进展

烟草是富镉耐镉作物,降低烟叶镉含量对人体健康十分重要。从烟草镉含量、烟草镉富集及其影响因素、烟草镉防控措施三方面进行了综述,系统分析了该研究领域的成果、现状和存在问题,并对未来烟叶控镉的工作方向进行了展望,以期为低镉烟叶生产提供参考。     

镉胁迫下春小麦中镉的分布、富集及转移规律

采用盆栽试验,研究了镉胁迫下重金属镉(Cd)在春小麦中的分布、富集及转移规律。结果表明:Cd胁迫下,小麦根、茎、叶和籽粒中Cd积累量随外源Cd的增加而增加,小麦不同部位Cd积累量为根叶茎籽粒;籽粒中Cd含量与土壤中Cd显著相关;小麦不同部位对Cd的富集能力差异显著,且随外源Cd处理浓度的增加,各部位富集系数逐渐降低,低Cd浓度时各部位更易富集Cd;小麦植株地上部的转移系数亦呈递减趋势为茎、叶籽粒;在春小麦全生育期,土壤中Cd含量无明显变化,根对外源Cd的富集吸收于生育期70d左右达峰值,小麦植株中的Cd也在80d左右达到峰值后逐步减少,表明植株中的Cd,随籽粒的成熟逐步转移至籽粒。     

集群分离分析法在大豆性状遗传定位中的研究进展

大豆是重要的油料作物,同时也是人类食用植物蛋白及畜牧业饲料蛋白的主要来源,在国家粮食结构和粮食安全中占有重要地位。利用简单高效的遗传定位方法,对大豆主要农艺性状进行相关基因挖掘,开发紧密连锁分子标记,有利于加快大豆的分子标记辅助选择及分子设计育种进程。集群分离分析法（BSA,bulked segregant analysis）是一种利用样本混池的建库方式对极端性状进行QTL定位的方法,因其具有“快速、准确、经济、实用”的特点,已成为当下应用较为广泛的基因定位方法。随着高通量测序技术的兴起,基于全基因组重测序的BSA方法更为广泛地应用在粮油作物、蔬菜花卉等物种中,并且成功定位出许多农艺性状相关的基因。本文简要介绍了BSA方法及流程步骤,总结了BSA在大豆农艺性状、抗逆性状以及雄性不育性状遗传定位中研究进展,并讨论了下一代测序（NGS,next-generation sequencing）背景下BSA的机遇与挑战,以及BSA在大豆分子标记辅助选择（MAS）育种中发展趋势,以期为高产优质大豆品种的选育提供重要的理论基础。     

Effects of mutual grafting on the cadmium accumulation characteristics of two ecotypes of Solanum photeinocarpum

Abstract

The effects of mutual grafting on the cadmium (Cd) accumulation characteristics of two ecotypes (farmland and mining) of the potential Cd-hyperaccumulator Solanum photeinocarpum were studied through a pot experiment for one month. Four treatments were used in the experiment: ungrafted farmland ecotype (F-CK), ungrafted mining ecotype (M-CK), the farmland ecotype as the scion grafted onto rootstocks of the mining ecotype (F-Scion), and the mining ecotype as the scion grafted onto rootstocks of the farmland ecotype (M-Scion). Mutual grafting increased the rootstock biomass of both S. photeinocarpum ecotypes. However, mutual grafting decreased the scion biomass of F-Scion compared with F-CK and M-CK, and the scion biomass of M-Scion was higher than that of M-CK and lower than that of F-CK. The Cd content in the rootstock of M-Scion increased compared with F-CK, and the Cd content in the rootstock of F-Scion increased compared with M-CK, but mutual grafting decreased the Cd content in scions of both S. photeinocarpum ecotypes. Mutual grafting increased Cd extraction by rootstocks of both S. photeinocarpum ecotypes, but decreased extraction by scions. Therefore, mutual grafting can increase Cd accumulation in S. photeinocarpum rootstocks but not increase Cd accumulation in S. photeinocarpum scions in a short period.     

三种观赏植物对重金属镉的耐性与积累特性

通过盆栽实验,对镉(Cd)胁迫下3种观赏植物含羞草、白雪姬和树马齿苋的生长、生理和重金属累积与分布情况进行了研究。结果表明:含羞草、白雪姬和树马齿苋的平均耐性指数分别为105.57、81.35和79.88;在100mg.kg-1Cd浓度下三者叶绿素a、b的含量分别为对照的83.74%、69.83%;60.64%、51.26%和60.64%、51.26%;类胡萝卜素的含量和叶绿素a/b值无明显变化;三者在Cd胁迫下均表现出O2.-离子生成速度上升,MDA含量增加,电导率升高的趋势,其中含羞草的变化幅度最低,白雪姬次之,树马齿苋最高。三者对Cd的耐性表现为含羞草白雪姬树马齿苋。3种观赏植物对Cd均具有较强累积能力,在土壤Cd含量为100mg.kg-1时,三者根和地上部分的Cd累积浓度均高于100mg.kg-1。且对Cd积累能力为树马齿苋含羞草白雪姬。含羞草、白雪姬和树马齿苋在土壤Cd污染的治理中有一定的应用价值。     

镉在莲各器官中累积规律的研究

莲子是我国重要的特产优质资源,但莲等水生植物容易吸收积累重金属.为了探究莲对重金属镉的吸收积累特点,利用盆栽外施不同浓度的镉(0,1.0 mg·kg-1,2.5 mg·kg-1)培养两个莲子品种,检测分析镉对莲子生物量的影响及莲各器官中镉的含量.结果表明:随着外施镉浓度的增加,两种莲子生物量下降,各器官中镉含量增加,且...     

四种园林植物对土壤镉污染的耐受性

采用模拟Cd污染土壤培养法,测定了Cd胁迫下山矾、桑树、绣线菊、山茶4种园林植物幼苗的生长、生物量变化,根茎叶的Cd含量,光合色素含量与MDA含量,对耐性指数(Ti)、转移系数(TF)、生物富集系数(BCF)进行了评价。结果表明:(1)山矾、桑树、绣线菊和山茶的平均耐性指数分别为93.99、82.33、82.10和87.25;(2)4个树种幼苗根茎叶的Cd含量都随着Cd处理浓度的增加而增加,转移系数值(TF)都小于1,转移能力为山矾山茶绣线菊桑树。对Cd累积能力为山矾山茶桑树绣线菊;山矾和山茶生物量吸收的Cd总量显著高于绣线菊和桑树。(3)Cd处理浓度的不断增加,叶绿素a/叶绿素b比值与对照相比变化不显著,类胡萝卜素的含量持续增加;桑树、山茶、山矾和绣线菊MDA含量分别平均上升为15%、10.17%、9.69%、12.86%。不同Cd浓度下,MDA上升幅度顺序为桑树绣线菊山茶山矾。研究表明山矾具有很高的Cd耐性、转移能力、以及地上部分积累镉的能力,是一种抗Cd污染较好的园林绿化树种。     

铅与镉在被金鱼吸收积累过程中的相互作用

采用混合体系暴露和顺次暴露的方法研究了铅和镉在被金鱼吸收过程中的相互作用.结果表明,混合暴露条件下,保持镉暴露量不变,增加铅的投放量,鳃镉与肝镉含量与单独暴露的结果无显著性差异,肾镉含量则随铅暴露浓度增加而减少.保持铅浓度不变,增加镉的投放量可导致鳃和肾铅含量下降.在镉、铅顺序暴露后则没有观测到鳃、肝和肾铅含量的规律性变化.     

半野生大豆种质资源SSR位点遗传多样性分析

利用12对SSR引物对67份半野生大豆种质进行了遗传多样性的检测分析,结果表明,12个位点共检测到184个等位基因变异,平均每个位点等位基因数目为15．41个,平均多态性信息量,平均遗传多样性指数,平均遗传距离分别为0．849,0．706,0．118,根据SSR分析结果,按欧式距离将67份半野生大豆种质聚类并划分为5个组群。     

Pattern of cadmium accumulation and essential cations during growth of cadmium-tolerant fungi

The present study evaluates the growth response of two strains of filamentous fungi; a Fusarium sp. and Alternaria tenuis, grown on both solid and liquid Czapek Dox medium amended with different concentrations of CdCl₂. Colony extension and the mycelial dry weight of both fungi were significantly inhibited by high concentrations of cadmium. Extended lag phases and low growth rates resulted from cadmium administration. Cadmium drastically affected fungal morphogenesis by the production of stunted sterile thick mycelial filaments of the Fusarium sp. and chains of uncharacterized swellings instead of conidia in A. tenuis. Experiments showed that cadmium accumulation by the Fusarium sp. grown in liquid medium was a concentration dependent, and over the incubation time it displayed a plateau pattern. The cells grown on medium containing 0.25 mmol l^–1 CdCl₂ accumulated up to 89 ± 12 mol Cd (gm dw)^–1 after two days, falling to 29 ± 10 mol Cd (gm dw)^–1 after five days. At 0.5 mmol l^–1 CdCl₂ treatment the maximum cellular cadmium content was 132 ± 14 mol (gm dw)^–1, attained after 3 days, and decreased to 98 ± 9 mol (gm dw)^–1 at the end of the incubation time. There was a simultaneous marked drop in cadmium content and pH of the growth medium during the first few days. The presence of cadmium markedly altered the cellular essential cations; K⁺ and Mg²⁺ being decreased while Na⁺ increased during the growth period. Such findings resulted a reverse pattern of cellular Na⁺/K⁺ ratio for cells grown on cadmium-containing medium in respect to the control treatment. The results are discussed in relation to a further dimension of cadmium effects that might reflect its toxicity, as well as the implication of cadmium extrusion for tolerance during fungal growth.