基因型和鈣離子對(duì)水稻鎘吸收特性的影響.pdf

1、近年來，我國(guó)農(nóng)田鎘(Cd)污染問題日益突出，使得稻米的安全生產(chǎn)受到極大關(guān)注。本研究以Cd高吸收型水稻品種T優(yōu)705和低吸收型品種湘早秈24為試驗(yàn)材料，進(jìn)行水培試驗(yàn)，研究鈣(Ca)和Cd的交互作用以及Ca對(duì)水稻幼苗Cd亞細(xì)胞分布特征的影響。與此同時(shí)，選擇10個(gè)早稻品種和8個(gè)晚稻品種進(jìn)行多點(diǎn)田間試驗(yàn)，對(duì)環(huán)境和基因型的互作效應(yīng)與稻米Cd積累特性及其穩(wěn)定性的關(guān)系進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1、2個(gè)水稻品種的根系相對(duì)增長(zhǎng)率隨溶液中C

2、d濃度的升高，表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)，即低濃度Cd促進(jìn)根系生長(zhǎng)高濃度抑制。Cd溶液中施入外源Ca后，可有效緩解Cd對(duì)水稻根系造成的毒害，促進(jìn)根系的生長(zhǎng)，如4.5μmol/L的Cd溶液中施入2mmol/L的Ca較不加Ca相比，可使T優(yōu)705根長(zhǎng)的相對(duì)增長(zhǎng)率提高172.06％;湘早秈24提高273.62％。
　　2、Ca可顯著降低2個(gè)水稻品種的Cd吸收速率及Cd轉(zhuǎn)運(yùn)率。用Michaelis-Menten動(dòng)力學(xué)方程擬合水稻對(duì)Cd的吸收

3、速率，施入2mmol/L的Ca，可使T優(yōu)705根系和地上部Cd的最大吸收速率(Fmax)分別下降26.20％、73.86％，湘早秈24的Fmax分別下降10.64％、32.83％，但親和系數(shù)(Km)值卻變化不大;4.5μmol/L的Cd脅迫溶液中，施入2mmol/L的Ca，可使T優(yōu)705的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)率降低40.90％，湘早秈24的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)率降低23.48％。
　　3、亞細(xì)胞試驗(yàn)表明，根系吸收的Cd主要分布在胞液部分，其次為細(xì)胞壁，細(xì)

4、胞器中的Cd含量最少，Cd在地上部的分布順序?yàn)榧?xì)胞壁＞胞液＞細(xì)胞器。此外，T優(yōu)705的Cd含量要遠(yuǎn)高于湘早秈24。加入外源Ca，可有效降低根系胞液和地上部細(xì)胞壁、細(xì)胞器中的Cd含量，如在4.5μmol/L的Cd脅迫下施入2mmol/L的Ca，T優(yōu)705根系胞液中的Cd含量較不加Ca降低了48.14％，湘早秈24降低了43.05％。
　　4、多點(diǎn)田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，晚稻根際土壤Cd含量要顯著高于早稻，即生長(zhǎng)季節(jié)可顯著影響耕層土壤的Cd含量

5、。季節(jié)和基因型均可顯著影響水稻根系及稻米的Cd積累量，晚稻的稻米Cd超標(biāo)情況較早稻更為嚴(yán)重，早稻T優(yōu)705在各試驗(yàn)點(diǎn)的稻米Cd含量均顯著高于其它基因型，晚稻豐源優(yōu)263在試點(diǎn)S3、S4的稻米Cd含量顯著高于其他基因型。
　　5、以AMMI模型分析基因與環(huán)境互作稻米Cd積累的穩(wěn)定性影響，表明基因、環(huán)境及二者互作對(duì)稻米Cd含量均有顯著影響，其中基因型對(duì)早稻稻米的Cd含量具有極顯著影響，而地點(diǎn)環(huán)境對(duì)晚稻稻米Cd積累量的影響占主導(dǎo)效應(yīng)。<