水稻orizasatival.對重金屬鎘脅迫響應的品種間差異及機理研究

1、中山大學博士學位論文水稻（Oriza sativa L.）對重金屬鎘脅迫響應的品種間差異及機理研究姓名：于輝申請學位級別：博士專業(yè)：生態(tài)學指導教師：楊中藝20061101摘要種體系對于減少人類暴露于食物源污染物的風險是重要而且可行的。2 ．通過兩次盆栽試驗篩選出C d —P S C 品種廣源占N o ．3 、培雜豐N o ．2 、矮秀占和非C d —P S C 品種珍桂矮，水培試驗( C d = 0 ，C d = lm g L - 1

2、，C d = 5m g L 。1 ) 研究了C d 在這4 個品種體內的化學結合形態(tài)、亞細胞分布和分子分布。結果表明，隨營養(yǎng)液中C d 濃度的增加，各化學形態(tài)和各亞細胞部分的C d 濃度隨之升高。各化學形態(tài)中，氯化鈉和醋酸提取態(tài)占最大比例，鹽酸或乙醇提取態(tài)比例最小。C d 脅迫下根中C d 結合形態(tài)與無C d 脅迫時發(fā)生了變化。醋酸提取態(tài)所占比例大幅度升高，而乙醇提取態(tài)的比例下降，是水稻對C d 脅迫的一種解毒對策。與其它3 個C d

3、—P S C 品種相比，活性及移動性較強的乙醇提取態(tài)和水提取態(tài)C d 的比例，無論在根或葉均是非C d —P S C 品種珍桂矮比例最高，表明了其體內的C d 處于容易移動的狀態(tài)，可能是導致其籽實中C d 積累量比較高的原因之～。同時也說明了不同品種組織中C d 含量的差異可能與C d 在細胞內的結合形態(tài)差異有關。不同濃度C d 脅迫下4 個品種細胞內的C d 主要分布?。毎诨蚩扇懿糠?。隨C d 濃度的升高，根和葉可溶部分中C d

4、的比例都呈增加趨勢，細胞壁中C d 分布下降，而細胞器則較恒定。4 個品種相比較，非C d —P S C 品種珍桂矮根系和葉片中各亞細胞組分的C d 含量基本上都高于其它3 個品種。在C d 脅迫下，珍桂矮可溶部分中的高C d 比例、細胞壁的低C d 比例增加了C d 在其體內的轉運，導致了其籽實的高C d 積累，也說明了不同水稻品種積累C d 特性與C d 在細胞內分布的差異有關。葡聚糖s e p h a d e x G ．7 5 對

5、C d —P S C 品種廣源占N o ．3 和非C d ．P S C 品種珍桂矮根和葉片可溶部分進行凝膠層析，并對洗脫液進行C d 含量的測定。結果顯示，兩個品種在對照和C d 處理下，2 8 0 n m 處掃描都出現(xiàn)了3 個明顯的紫外吸收峰。第一個峰( P e a kA ) 緊接著V 0 之后出現(xiàn)，代表了一些高分子量物質。第二個峰( P e a l ( B ) 出現(xiàn)在大約1 2 0 ．1 5 0 m l 之間，是一些分子量在1 0

6、—2 0 k D a 的蛋白質。第三個峰( P e a kc ) 出現(xiàn)在v t 附近，分子量在3k D a 左右，可能是包括肽類在內的小分子物質。與對照相比，在C d 脅迫下兩個品種葉中蛋白質的出峰時間相同，根中P e a k B 的出峰時間則有所推遲。兩品種相比較，在對照和C d 處理下C d —P S C品種廣源占N O ．3 根中P e a l ( B 的出峰時間遲于非C d ．P S C 品種。這種差別可能與兩個品種積累C d