鎘脅迫對不同水稻品種幼苗根系形態(tài)和生理特性的影響

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1、生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)2009,18(5):1863-1868http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com鎘脅迫對不同水稻品種幼苗根系形態(tài)和生理特性的影響何俊瑜，王陽陽，任艷芳，周國強(qiáng)，楊良靜貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴州貴陽550025摘要：為了解植物根系對重金屬鎘的反應(yīng)，以水稻秀水63和秀水09為試驗(yàn)材料，采用溶液培養(yǎng)方法，研究不同濃度鎘(0、1、-1-15、10、25、50、100μmol·L)對水稻幼苗根系形態(tài)和部分生理特性

2、的影響。結(jié)果表明：1μmol·L鎘處理對2個水稻品種根系生長有一定的促進(jìn)作用，表現(xiàn)為植株干質(zhì)量、根系總長度、根系表面積、根體積和根系活力均略有升高。但隨著鎘濃度(5～-1-1-1100μmol·L)增加，表現(xiàn)出一定的抑制效應(yīng)，與對照相比，秀水63和秀水09分別在10μmol·L和25μmol·L鎘處理時(shí)的根系干質(zhì)量、根系總長度、根系表面積、根體積和根系活力明顯受到抑制，而根系平均直徑、質(zhì)膜透性均有所增加。不同濃度鎘-1脅迫對兩個水稻品種直徑≤1.5mm的根系生長影響最大，其中高于10μmol·L鎘脅迫下，秀水63直徑≤

3、1.5mm根系長度、根系表面積和根系體積分別降低了11.89%～55.39%、10.77%～57.27%和18.37%～67.35%，秀水09分別降低了6.84%～40.48%、8.55%～42.79%和16.50%～52.42%。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，2個水稻品種對鎘脅迫存在著一定的差異，秀水09對Cd脅迫的耐受能力要強(qiáng)于秀水63。關(guān)鍵詞：鎘；水稻；根系形態(tài)生理特性中圖分類號：X173;Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-5906（2009）05-1863-06[8]鎘（Cd）是生物毒性最強(qiáng)的重金屬元素之一。吸

4、收機(jī)會。目前對于重金屬鎘對根系的影響研究近年來，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥施用量的增加，以及多集中于對根生物量、根長及根尖細(xì)胞損傷的研究[9-12]工業(yè)“三廢”和城市垃圾的排放量的增大，土壤中鎘，但專門系統(tǒng)研究鎘脅迫下水稻根系形態(tài)特性含量呈不斷上升的趨勢。同時(shí)酸雨作用使土壤中鎘和生理特性的報(bào)道較少。本文以耐性不同的兩個水[1]離子的可溶性增加，導(dǎo)致土壤鎘毒性增強(qiáng)。據(jù)不稻品種作為試驗(yàn)材料，采用水培方法，探討鎘對水完全統(tǒng)計(jì),我國重金屬Cd污染農(nóng)田面積已超過28稻根系生長形態(tài)和生理生化過程的影響，以揭示有2萬hm,農(nóng)田鎘污染事件經(jīng)常

5、發(fā)生，嚴(yán)重制約了農(nóng)關(guān)鎘的毒害作用機(jī)理及品種間應(yīng)答鎘脅迫的差異，[2]業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為鎘耐性機(jī)制和水稻耐鎘品種的選用和選育提供作為植物非必需元素的鎘，它不參與生物的結(jié)理論依據(jù)。構(gòu)和代謝活動，即使在低濃度下對植物體也會產(chǎn)生1材料與方法[3]毒害作用。國內(nèi)外有關(guān)鎘對植物影響的研究多是1.1材料集中在研究鎘對植物地上部分的影響方面，如抑制水稻Cd敏感品種秀水63（OryzasativaL.cv.植物光合作用和蒸騰作用，干擾植物的代謝進(jìn)程，Xiushui63）和Cd耐性品種秀水09（OryzasativaL.[3-6]降低產(chǎn)量

6、和品質(zhì)，加速植物衰老等。但對根系cv.Xiushui09）種子由浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)院姚生態(tài)效應(yīng)研究報(bào)道不多。根系直接與土壤接觸，是海根研究員惠贈。植物與土壤環(huán)境接觸的重要界面，對土壤環(huán)境更為1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)敏感，更易對土壤環(huán)境作出反應(yīng)。土壤中鎘對植物選取健康飽滿的種子經(jīng)w=0.5%次氯酸鈉溶液的危害首先會表現(xiàn)在根系的變化上。它生長得好消毒25min后，去離子水反復(fù)沖洗干凈，蒸餾水[7]壞，直接制約著地上部分的生長和產(chǎn)量的高低。30℃催芽1d，然后播于濕潤的濾紙上并保持28℃因此研究根系對重金屬處理的響應(yīng)對于進(jìn)一步開恒溫

7、培養(yǎng)，24h后選擇露白的種子淺播于水稻育秧展重金屬污染植物毒理效應(yīng)和揭示植物忍耐重金盤中，蒸餾水培養(yǎng)10d后，轉(zhuǎn)入1/2營養(yǎng)液中培養(yǎng)屬毒害的機(jī)理具有重要意義。對根系形態(tài)的研究雖7d，然后將水稻幼苗移至含有全素營養(yǎng)液的塑料桶然很多，但主要集中在糧食作物上，且以磷營養(yǎng)和中，每桶種8穴，每穴3株，營養(yǎng)液按國際水稻研干旱與根系形態(tài)的關(guān)系為主，研究表明，磷高效基究所(IRRI)推薦配方配置，營養(yǎng)液每5天換一次，因型可通過增加根長、根體積、根毛和側(cè)根數(shù)量以調(diào)節(jié)pH值為5.0~5.1。待幼苗長到五葉一心時(shí)開始-1增加根系與土壤的接觸

8、面積，從而提高根系對磷的用不同濃度Cd（0、1、5、10、25、50、100μmol·L）基金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)部作物營養(yǎng)與施肥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目；貴州省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（20072058）作者簡介：何俊瑜(1975年生),男,副教授,博士,主要從事植物環(huán)境生理生態(tài)方面的研究。E-mail:junyuhe0303@126.com收稿日