科研产出
镉胁迫对湘两优900及其再生稻稻米镉和矿质元素积累的影响
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：为探究不同浓度镉(Cd)胁迫对湘两优 900 及其再生稻稻米镉和矿质元素积累的影响,本研究设置6 个Cd浓度处理(0.0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/kg),利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对稻米中Cd和9种矿质元素(K、Mg、Zn、Mn、Fe、Ca、Cu、Ni、Mo)的含量进行测定并进行差异性和相关性分析.结果表明,稻米Cd含量随Cd胁迫浓度的增加而递增,头季稻稻米Cd含量为 0.090~2.010 mg/kg,再生稻稻米Cd含量为 0.029~1.011 mg/kg,较头季稻低47.4%~71.0%,平均降幅56.4%;除对照组CK(0.0 mg/kg)外,相同Cd浓度处理下再生稻稻米Cd含量均显著低于头季稻(P<0.05).镉胁迫下,两季稻米 9 种矿质元素的含量均表现为K>Mg>Zn>Mn>Fe>Ca>Cu>Ni、Mo;两季稻米中K、Mg、Ca、Ni含量较CK均有所增加,Zn、Fe、Mo含量较CK均有所降低,而Cu、Mn含量较CK有增有降.相关性分析表明,两季稻米Cd含量与Cu、Ni、Mo含量存在显著或极显著相关关系.可见,使用湘两优 900 生产再生稻可显著降低再生稻稻米Cd含量.镉胁迫影响稻米对矿质元素的积累,但不改变稻米中元素含量排序;Cd促进稻米对K、Mg、Ca、Ni元素的吸收,抑制其对Zn、Fe、Mo元素的吸收;镉胁迫下稻米中Cu、Ni、Mo含量与Cd含量关系密切.
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钻叶紫菀对镉胁迫的生理响应及富集转运特征
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析镉(Cd)胁迫条件下钻叶紫菀(Aster subulatus Michx.)的生理指标变化情况及对Cd的富集特征,为挖掘重金属富集植物及推动利用植物修复Cd污染环境提供参考依据.[方法]开展不同Cd浓度[0(对照,CK)及2.5、5.0、10.0、15.0、20.0和30.0 mg/L)]胁迫钻叶紫菀的营养液砂培试验,测定不同浓度Cd处理钻叶紫菀的株高、生物量(干重)、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量及Cd吸收累积量,分析各处理钻叶紫菀受Cd胁迫后的生理调节能力及对Cd的富集转运能力.[结果]随着Cd处理浓度的增大及培养时间的延长,钻叶紫菀的株高和生物量均较CK出现一定程度降低,而叶片CAT和POD活性及叶绿素含量均呈先上升后下降再上升的变化趋势,但最终均高于CK;除2.5 mg/L Cd处理外,其他浓度Cd处理钻叶紫菀体内的Cd含量均表现为根>叶>茎,说明钻叶紫菀根、茎和叶的Cd吸收累积能力总体上均随着Cd胁迫浓度的增加呈逐渐增大变化特征;随着Cd胁迫浓度的增加,钻叶紫菀叶部的Cd转运系数和富集系数均呈先增大后减小再增大的变化趋势,茎部的Cd转运系数和富集系数均逐渐减小,而根部的Cd富集系数呈先减小后增大再减小的变化趋势.在30.0 mg/L Cd胁迫时,钻叶紫菀根、茎和叶的Cd含量最高,分别达1075.13、34.33和179.47 mg/kg,此时叶部的Cd含量超过100.00 mg/kg,呈现典型的Cd超富集植物特征.[结论]钻叶紫菀可通过调节Cd在其体内的富集和转运来适应Cd胁迫生境,对Cd胁迫具有较强的耐受性和富集能力.其中,在2.5~30.0 mg/L Cd胁迫条件下,钻叶紫菀的生理指标受影响较小,可正常生长,因此,可尝试将钻叶紫菀作为Cd富集或超富集能力植物用于修复Cd污染土壤或湿地.
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红麻DNA甲基化响应镉胁迫及甲基化差异基因的表达分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：DNA甲基化是植物重要的表观遗传修饰方式之一,在响应逆境胁迫中具有重要作用,但是有关镉胁迫下植物DNA甲基化水平变化的报道甚少。本研究以红麻P3A为材料,采用水培法对幼苗进行300μmol L-1的CdCl2处理,测定幼苗农艺性状及镉含量;利用甲基化敏感扩增多态性技术（methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）分析镉胁迫下根系DNA甲基化水平变化;回收甲基化差异片段并克隆测序,采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因的表达量进行分析。结果表明, CdCl2胁迫显著抑制红麻幼苗的株高、茎粗、根长、根表面积以及全鲜重。对照及镉处理下幼苗根系的DNA甲基化率分别为62.78%、68.23%,其中全甲基化率分别为37.50%、36.36%,半甲基化率分别为25.28%、31.87%,表明镉胁迫显著提高红麻幼苗根系的DNA甲基化水平。qRT-PCR分析表明, 7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量的差异,推测DNA甲基化水平变化在响应红麻镉胁迫中发挥重要作用。本结果为深入探索DNA甲基化响应植物镉胁迫的潜在机制提供了理论基础。
关键词： 红麻 镉胁迫 DNA甲基化 甲基化敏感扩增多态性（MSAP） 实时荧光定量PCR（qRT-PCR）
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镉胁迫对红花玉蕊矿质元素含量的影响及相关性分析
《黑龙江农业科学 》 2020
摘要：为筛选适宜镉污染土壤的园林湿生植物树种,以二年生红花玉蕊为试验材料,模拟全日潮、设置不同Cd~(2+)浓度对红花玉蕊进行处理,胁迫60d后测定植株叶片中的矿质元素含量且进行相关性分析。结果表明:0～100mg·kg~(-1) Cd~(2+)胁迫下的红花玉蕊植株生长发育正常,叶片中N、P、K、Fe、Cu元素含量随着Cd~(2+)浓度的增加均呈先升高后下降的趋势,各元素出现吸收高峰值在Cd~(2+)浓度25～75mg·kg~(-1),其中,N、K、Fe、Cu含量的低峰值在100mg·kg~(-1),较对照组均呈显著差异(P<0.05),P含量较对照组无显著差异。此外,不同Cd~(2+)浓度与N、K、Fe、Cu呈负相关,与P呈正相关,但均不显著。可见Cd~(2+)胁迫下红花玉蕊对矿质元素N、P、K、Fe、Cu的吸收有一定程度的影响,整体呈低浓度促进,高浓度抑制的现象,但并不影响植株正常生长发育,表明红花玉蕊对0～75mg·kg~(-1)的Cd~(2+)胁迫有较好的耐受性,在城市内河或湖泊受镉金属污染地段的景观绿化、生态修复、植物群落多样性等有一定的园林应用前景。
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镉胁迫对甘蔗抗氧化酶系统及非蛋白巯基物质的影响
《湖南农业科学 》 2019
摘要：为了解镉胁迫下甘蔗的生理生化响应,通过桶栽试验模拟甘蔗在镉胁迫下生长,探讨镉胁迫的不同浓度和不同时期对甘蔗生理生化的影响。结果表明:镉处理对甘蔗叶绿素均有不同程度的影响,随着时间的推移叶绿素变化得更为明显;对于清除活性氧系统酶类,包括超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD),相比于对照则出现了较大的波动;脯氨酸(PRO)和丙二醛(MDA)含量受镉浓度影响较小,在镉处理前期并未有明显的变化,但在处理中后期出现了明显的上升趋势;谷胱甘肽(GSH)和非蛋白巯基(NPT)含量在不同的镉浓度和处理时期都有增加的趋势,而植物络合素(PCs)则随着镉浓度的增加会出现先升高后趋于平稳的情况。甘蔗生理不仅受镉浓度处理的影响,随着时间的推移响应的镉积累也是左右甘蔗生理变化的重要因素。
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镉胁迫条件下硅对果蔗幼苗生理生化特性的影响
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：采用砂培试验,以广西普遍种植果蔗品种(Badila)为材料,研究不同质量浓度Si(0、10、20、40 mg/L)对Cd胁迫条件下果蔗生理生化指标的影响,以期进一步揭示Cd胁迫下Si对果蔗毒害的缓解机制,为合理利用Si缓解重金属对植物的毒害提供科学依据。在Cd胁迫下,果蔗幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量升高,叶绿素含量降低。施用外源Si能降低Cd胁迫下果蔗幼苗SOD活性,Si质量浓度为40 mg/L时,效果最明显;能降低Cd胁迫下果蔗幼苗CAT活性及MDA、Pro含量,Si质量浓度为10 mg/L时,效果最明显;能提高Cd胁迫下果蔗幼苗的叶绿素含量,Si质量浓度为20 mg/L时,效果最明显。综上,适当质量浓度的外源Si能在一定程度上减轻重金属Cd胁迫对果蔗幼苗的伤害。
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镉胁迫条件下硅对果蔗幼苗生长及镉吸收的影响
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究镉(Cd)胁迫条件下硅(Si)对果蔗生长及Cd吸收的影响。【方法】采用砂培试验的方法,以广西普遍种植果蔗品种(Badila)为材料,研究不同Si施量(0、10、20和40 mg/L)对Cd胁迫条件下的果蔗生长指标及Cd吸收的影响。【结果】Cd胁迫条件下,与未施Si的对照处理相比,各施Si处理下果蔗鲜重、株高、根长等指标均有所增加,其中Si用量为20 mg/L处理的果蔗鲜重、株高和根长等指标均为最高,分别比对照处理增加78.74%、303.98%和85.11%。与未施Si相比,各施Si处理果蔗根茎叶Cd的含量均显著降低,降幅达31.69%~61.24%。各施Si处理均可显著增加Cd从根系向叶的转运,转运因子相比对照分别增加27.27%、72.73%和36.36%。【结论】Cd胁迫条件下,施Si可以促进果蔗幼苗的生长,降低果蔗根茎叶中镉的含量,一定程度上缓解了镉对果蔗的毒害作用。
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水淹对秋华柳根茎细胞壁组分镉含量的影响
《农业环境科学学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了解水淹胁迫对细胞壁镉富集能力的影响,以秋华柳(Salix variegata Franch)扦插苗为研究对象,设置镉胁迫和水淹胁迫试验,测定了不同处理组下秋华柳根、茎细胞壁不同组分的镉积累特征。结果表明:所有处理组秋华柳存活良好,表现出水淹和镉的双重耐受性;所有镉浓度处理下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素均具有良好的镉离子结合能力,其中果胶的镉离子结合能力最大;水淹、镉胁迫及两者的交互效应均对秋华柳根、茎细胞壁组分镉含量造成了不同程度的影响。水淹显著降低了茎细胞壁组分镉含量,但对根组分中镉含量无显著影响;水淹条件下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素镉含量有所降低,但果胶和半纤维素仍为细胞壁镉积累富集的主要组分。上述结果表明,水淹对秋华柳根、茎细胞壁组分中镉的分配策略没有明显改变,镉仍被固定于细胞壁中以减少重金属对植物细胞的伤害,因此秋华柳可以作为三峡库区消落带镉污染土壤修复的备选物种。
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