鋅離子和基因型對粳稻鎘吸收特性的影響.pdf

1、鋅(Zn)作為必需微量元素，對水稻生長發(fā)育及耐受逆境的能力具有重要作用。本研究以粳稻品系14ZS17為試驗材料，通過水培試驗，研究Zn2+和 Cd2+的交互作用對水稻幼苗Cd亞細胞分布特癥和Cd轉(zhuǎn)運率的影響。與此同時，選擇不同的粳稻品種，對其Cd積累特性以及離體葉片的耐Cd能力進行了研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1、外源Cd2+可顯著降低粳稻幼苗的生物量。較對照相比，2.70μmol·L-1 Cd2+處理使根系生物量下降了21.7

2、3％、地上部分生物量下降18.13％。Zn2+可緩解Cd2+對幼苗生物量的抑制效應，促進幼苗生長。向2.70μmol·L-1 Cd2+處理液中添加1.20mmol·L-1 Zn2+后，根系生物量提高了7.98％，地上部分生物量提高了5.03％，但添加1.4 mmol·L-1 Zn2+對幼苗生長的促進效應不顯著。2.70μmol·L-1 Cd2+使根尖數(shù)、根長、根表面積、根體積以及根系平均直徑分別下降了29.40％、29.47％、24.0

3、5％、16.10％以及18.78％。施加1.20 mmol·L-1及1.40 mmol·L-1 Zn2+可顯著緩解Cd2+對根系各指標的抑制作用。
　　2、Zn2+可顯著降低粳稻幼苗體內(nèi)Cd2+含量及其亞細胞分布比例。施加1.20mmol·L-1的Zn2+使根系及地上部分Cd含量分別降低了86.41％和62.63％;而施加2.70μmol·L-1 Cd2+顯著提高了幼苗根系中Zn2+含量，降低了幼苗地上部分對Zn2+的吸收積累。根

4、系吸收的Cd2+主要分布在細胞液及細胞壁組分中，細胞器組分中的Cd2+含量最少;加入1.20 mmol·L-1的Zn2+可使幼苗根系細胞液組分Cd含量下降70.70％，并顯著降低了根系及地上部分細胞壁中Cd2+的分配比率，提高了Cd2+在胞液組分中分配比率。
　　3、Zn2+在幼苗體內(nèi)的分布規(guī)律為細胞壁＞細胞液＞細胞器。施加2.70μmol·L-1Cd2+可顯著提高Zn2+在根系細胞壁及細胞液組分中的含量，對根系細胞器組分及地上部

5、分各亞細胞組分中Zn2+含量影響不大。Cd2+對Zn2+的亞細胞分布比例沒有產(chǎn)生顯著影響。
　　4、外源Zn2+在顯著降低各亞細胞組分Cd2+含量的情況下，可以顯著提高根系胞液Cd2+的轉(zhuǎn)運率，施加1.20 mmol·L-1及1.40 mmol·L-1 Zn2+使Cd2+轉(zhuǎn)運率比對照分別提高了33.14％及36.81％。Zn2+的轉(zhuǎn)運率隨外源Zn2+含量及Cd2+的施加而降低。
　　5、盆栽實驗表明，Cd在植株體內(nèi)的分布規(guī)律

6、大致為根系＞根節(jié)/倒1節(jié)/倒2節(jié)＞倒1節(jié)間/倒2節(jié)間＞倒1葉＞倒2葉＞穗軸＞籽粒/穎殼。植株各器官Cd含量根系變異系數(shù)最小為21.19％，籽粒變異系數(shù)最大達到67.24％。糙米Cd含量與根系等器官中Cd含量呈弱正相關(guān)，與倒1葉及穎殼中Cd含量呈正相關(guān)，與穗軸中Cd含量呈極顯著正相關(guān)。不同品種根表鐵錳膜含量差異顯著，根表鐵錳膜中Fe、Mn含量與膜內(nèi)Cd含量呈正相關(guān)，與穗軸、穎殼及籽粒中Cd含量呈負相關(guān)。
　　6、粳稻離體葉片對Cd2

7、+脅迫的敏感性在品種間有顯著差異，葉片中葉綠素含量隨外源Cd2+濃度的升高而降低。葉片中Cd2+含量隨外源Cd2+處理濃度的升高而升高。幼苗根系和地上部分Cd含量高的品種(如14FS01)，其離體葉片對Cd的耐性較強、失綠速度慢且葉片中Cd含量較高;幼苗根系和地上部分Cd含量低的品種（如14ZS08），其離體葉片對Cd脅迫敏感、失綠速度快且葉片中Cd含量相對較低。盆栽試驗、水培試驗及離體實驗結(jié)果表明，品種14FS01及14ZS14為耐鎘