不同生育期鎘脅迫對兩種水稻的生長,鎘吸收

《不同生育期鎘脅迫對兩種水稻的生長,鎘吸收》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、王凱榮等：不同生育期鎘脅迫對兩種水稻的生長、鎘吸收及糙米鎘含量的影響7不同生育期鎘脅迫對兩種水稻的生長、鎘吸收及糙米鎘含量的影響王凱榮1,2，龔惠群21.萊陽農(nóng)學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)與環(huán)境健康研究所，山東青島266109；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南長沙410125摘要：采用分階段加鎘水培試驗，對雜交水稻“威優(yōu)1126”和常規(guī)水稻“浙輻802”不同生育期對Cd脅迫的生長反應(yīng)及其對Cd吸收、積累與分配特性進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明，水稻對Cd脅迫的反應(yīng)因生育期不同而異，幼穗分化之前（前期），鎘毒害主要表現(xiàn)為降低光合生產(chǎn)力；幼穗分化至抽穗期（中期）主要

2、抑制幼穗的分化與發(fā)育過程；抽穗之后（后期）主要阻礙碳水化合物和NP養(yǎng)分向穗部遷移和轉(zhuǎn)化。從對產(chǎn)量形成影響來看，幼穗分化—抽穗期是水稻對Cd脅迫反應(yīng)最敏感時期。水稻吸Cd速率為中期＞后期＞前期。糙米中Cd的含量受水稻植株吸收Cd的總量和莖葉Cd向籽粒轉(zhuǎn)移效率的雙重影響。雜交稻對Cd的吸收能力與常規(guī)水稻相近，但Cd在地上部分累積的比例比常規(guī)水稻高4.9%~21.8%，籽粒部分的鎘與莖葉部分鎘的比例比常規(guī)稻高49%~95%，糙米Cd含量比常規(guī)稻高33%~72%。從減產(chǎn)效應(yīng)和對稻米衛(wèi)生品質(zhì)損害來看，雜交水稻對環(huán)境Cd污染比常規(guī)水稻更加敏感。關(guān)鍵詞：鎘；植物

3、毒性；雜交水稻；常規(guī)水稻；稻米鎘含量中圖分類號：X171.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-2175（2006）06-1197-07王凱榮等：不同生育期鎘脅迫對兩種水稻的生長、鎘吸收及糙米鎘含量的影響7Cd是生物遷移性強的重金屬，主要通過食物鏈富集危及人體健康[1]。有關(guān)水稻籽粒Cd富集特性的品種間差異研究國內(nèi)外都有不少工作[2-4]。有關(guān)Cd對水稻生長毒害的研究，主要是Cd引起減產(chǎn)的臨界濃度問題，而Cd對生長發(fā)育過程影響的研究尚不多見[5]。并且，關(guān)于水稻吸Cd特性、Cd對生長的毒害性和對品質(zhì)的影響研究結(jié)果大多基于土培或水培一次性給Cd的試驗條

4、件。由于Cd進(jìn)入土壤環(huán)境之后，其生物有效性會因平衡時間的變化而變化[6-7]，而且水稻在不同生育時期對Cd暴露的反應(yīng)可能并不相同。在現(xiàn)實污染環(huán)境中，無論是水型還是氣型污染，重金屬從污染源的排放（或農(nóng)民引灌污水）可能只在作物生長的某一階段，也可能是整個生育時期。因此，如果僅僅基于一次性添加鎘試驗來評價環(huán)境鎘污染對水稻（作物）生長和品質(zhì)的毒害影響顯然具有片面性。本試驗?zāi)M污染區(qū)環(huán)境鎘排放的特點，利用水培分階段添加鎘試驗，對具有不同遺傳特性的兩類水稻（雜交稻和常規(guī)稻）在不同生育時期處于鎘脅迫環(huán)境的生物學(xué)反應(yīng)和對稻米衛(wèi)生品質(zhì)的影響進(jìn)行綜合評判，為完善環(huán)境鎘

5、污染危害評價技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法試驗設(shè)5種給Cd時期，2種基因型水稻品種，重復(fù)5次。給Cd時期為：（1）全生育期無Cd培養(yǎng)（對照）；（2）全生育期給Cd培養(yǎng)；（3）前期（移栽—孕穗分化期）給Cd培養(yǎng)；（4）中期（孕穗分化—抽穗期）給Cd培養(yǎng)；（5）后期（抽穗—成熟期）給Cd培養(yǎng)。供試品種分別為具有不穩(wěn)定遺傳特性的雜交水稻“威優(yōu)1126”和具有穩(wěn)定遺傳特性的常規(guī)水稻“浙輻802”。水培容器為內(nèi)徑17cm、高19cm的釉面陶缽。每缽盛基礎(chǔ)營養(yǎng)液4000ml，加5ml微量元素貯備液。營養(yǎng)液配方參照國際水稻研究所推薦標(biāo)準(zhǔn)（表1）。給Cd培養(yǎng)處理在

6、陶缽中加CdCl2，使培養(yǎng)液含Cd濃度為1.0mg/L。水稻在普通泥床上育秧25d后移至營養(yǎng)缽中。移栽前用自來水將秧苗根系夾帶的泥土沖洗干凈。每缽定植5穴，每穴2株，用泡沐塑料板分隔，脫脂棉固定。試驗期間，每2d用400g/LNaOH溶液調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的酸度，使pH值保持在5.0~5.2的范圍之內(nèi)。在水稻分蘗之前和臘熟期之后每6～7d更換一次培養(yǎng)液，分蘗至臘熟期每3～4d更換一次培養(yǎng)液。培養(yǎng)液含N水平在水稻分蘗之前為2.9mol/L；分蘗發(fā)生至分蘗盛期為3.8mol/L；分蘗盛期至抽穗期為5.7mol/L；抽穗期至臘熟期為2.9mol/L；臘熟期后停止

7、供N。水稻植株和糙米Cd用硝酸-高氯酸硝化，原子吸收分光光度計測定。養(yǎng)分含量按常規(guī)方法測定[8]。2結(jié)果與分析2.1水稻不同生育期鎘脅迫的生物學(xué)反應(yīng)王凱榮等：不同生育期鎘脅迫對兩種水稻的生長、鎘吸收及糙米鎘含量的影響72.1.1毒害癥狀表1水稻水培液營養(yǎng)配方Table1Formulaofthenutritionsolutionofricecultureinpotexperiment元素濃度/(mol?L-1)使用鹽類用量/(mg·L-1)備注N2.9NH4NO3114.3基礎(chǔ)營養(yǎng)液P0.32NaH2PO4·2H2O50.4K1.0K2SO489.3

8、Ca1.0CaCL2110.8Mg1.7MgSO4·7H2O405.0Mn9.1×10-3MnCL2·4H2O1500微量