科研产出
不同硒镉摩尔比值下硒对南方镉污染土壤水稻镉迁移转运的影响
《土壤与作物 》 2025
摘要：为探讨不同硒镉摩尔比下硒对水稻生长发育及镉吸收累积的影响，采用盆栽试验，设置不同硒镉摩尔比值1～6（T1～T6），分析不同硒镉摩尔比下水稻植株保护性酶活、叶绿素含量、生物量及不同部位硒镉含量的差异。结果表明，随着硒镉摩尔比值的增加，土壤p H值呈先增后减，在摩尔比为2时达到最大值（5.15）。土壤有效镉含量呈波浪式变化，摩尔比为2和4时降到最低(0.58 mg·kg-1)。对比T1,T2～T6丙二醛（MDA）含量降低幅度达4.31%～16.5%，谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）增加了5.04%～22.6%，过氧化物酶（POD）增加了4.38%～13.5%，超氧化物歧化酶（SOD）增幅达1.75%～14.6%（T5除外），过氧化氢酶（CAT）增加0.59%～18.2%。而T2～T6处理时叶绿素含量、籽粒和秸秆产量与T1均无显著差异。随着硒镉摩尔比值的增加，水稻植株硒含量显著增加，但T2～T6处理根和秸秆镉含量与T1均无显著差异，糙米镉含量则先增后减，T5和T6处理的糙米镉含量低于国家限量标准，分别为0.17 mg·kg-1和0.19 mg·kg-1。相关性分析结果表明，糙米镉含量与秸秆硒含量、TFSe-ros呈显著负相关关系（P<0.05），与秸秆镉含量、叶绿素含量呈显著正相关关系（P<0.05）。施硒提高了水稻植株中保护酶活性，增强了对镉胁迫的抗逆性，抑制地上部秸秆的镉积累，减少镉向糙米中的转运，有效降低了水稻植株糙米中的镉含量。
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贝莱斯芽胞杆菌XY40-1对百合球茎生长、品质及镉含量的调控作用
《生物技术通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过施用贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)XY40-1菌剂,探究其对百合球茎产量与品质的影响,解析其对土壤理化性质、微生物群落结构及重金属转运功能的影响,以期为百合高效种植与土壤健康管理提供科学依据.[方法]通过滴灌系统分阶段在百合生长过程中施用菌剂.测定百合单果鲜重、干重及球茎中蛋白质、多糖、总皂苷含量与镉积累量;结合高通量测序技术分析根际土壤微生物群落结构变化,并基于宏基因组学解析氮代谢与镉转运相关功能基因的表达模式.[结果]施用XY40-1菌剂后土壤pH值提高至5.41,速效钾含量增加31.15%.百合单果鲜重与干重分别增加18.89%和19.49%,亩产提升16.47%;百合球茎中蛋白质含量增加15.1%,多糖含量增加11.5%,总皂苷含量增加21.4%,而镉积累量降低11.45%.微生物群落分析表明,处理组厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度显著增加,变形菌门(Proteobacteria)与放线菌门(Actinobacteria)丰度下降;宏基因组数据显示,固氮基因(nifD、nifH)、硝酸盐还原基因(narG、napA)及镉抗性基因(czcA、czcD)表达显著上调.[结论]B.velezensis XY40-1通过改善土壤理化性质、优化微生物群落结构及激活关键代谢功能基因,显著提升百合产量与品质,同时降低球茎镉富集水平.
关键词： 卷丹百合 贝莱斯芽胞杆菌 微生物群落 宏基因组 氮代谢 镉污染
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土壤镉污染对卷丹百合生长和镉分布的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究卷丹百合对镉污染的响应,开展不同镉浓度梯度(2.5、3、3.5、4 mg·kg-1)的盆栽试验,研究了不同浓度镉污染卷丹百合种球萌发、生长速率、生物量积累、生理响应和各器官镉含量的影响,分析了镉分布规律及各器官镉含量与土壤镉浓度的关系.结果表明:(1)C4(4 mg·kg-1)镉浓度显著降低卷丹百合发芽率、发芽势、生长速率,C2(3 mg·kg-1)、C3(3.5 mg·kg-1)镉浓度分别增加了百合鳞茎生物量的13.84%和38.96%.(2)随土壤镉浓度增加,丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升后降再升趋势,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性随镉浓度的增加呈先增后降趋势,C4浓度对SOD、CAT 和POD具有抑制作用,对MDA的含量有促进作用.(3)各器官镉含量随土壤镉浓度的增加而增加,同一镉污染下,镉分布规律为地上茎>叶>花>根>鳞茎;与对照相比,各器官镉富集系数均显著下降,地下部转运系数显著上升,而地上部各器官转运系数呈下降趋势.(4)土壤镉含量与卷丹百合各器官都具有极显著正相关性,且土壤镉与鳞茎镉含量的相关性最高.综上所述,卷丹百合耐镉性能较好;卷丹百合通过调节生理特性、生物量以及镉富集和转运能力等方式来降低土壤镉污染的危害;鉴于土壤与鳞茎镉含量具有最高的正相关性,控制土壤镉浓度是降低鳞茎镉含量,保证安全生产的重要措施.
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水稻积累及耐受镉和砷的分子机制与育种实践
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：近些年来，我国农田镉、砷污染日益严重，导致稻米镉、砷超标事件时有发生。稻米是全球约一半人口的主粮，也是人体从食物中摄入镉和砷的主要来源，土壤中的镉和砷被水稻吸收后，通过食物链的富集作用在人体内积累，进而危害人体健康。因此，减少镉、砷在稻米中的积累成为保障我国粮食质量安全和促进水稻产业发展亟待解决的重要问题。研究水稻对镉和砷的累积机制，在此基础上培育镉、砷低积累水稻品种，是解决稻米镉和砷超标最经济的方法，对实现污染农田的稻米安全生产具有重要意义。本研究主要综述了农田镉和砷的存在形态及生物有效性，阐述了水稻吸收、转运镉和砷的分子机制，以及镉、砷耐受机制，概述了镉、砷低积累水稻育种进展，并对未来的发展方向进行了展望，旨在为减少水稻籽粒镉、砷含量的研究提供一些参考。
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镉污染水稻种子内生细菌的分离及其耐镉性和植物促生性研究
《微生物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]植物内生细菌在促进植物生长和重金属污染土壤修复中发挥着重要作用.本研究对镉污染水稻种子内生细菌进行分离和功能鉴定,从而确定其镉耐受性、植物促生性以及对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的影响.[方法]采用乙醇-次氯酸钠联合灭菌法对水稻种子进行表面灭菌,采用标准平板培养法对内生细菌进行分离、纯化;对菌株16S rRNA基因进行扩增和测序,鉴定菌株的分类学地位;运用微量稀释法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定内生细菌的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;采用浸种法进行菌剂侵染,观察施加菌剂对水稻种子萌发、幼苗生长和锅积累的影响.[结果]从两个水稻品种的种子中共分离得到133株内生细菌,分属于12个属的24个种.在低镉品种728B中分离得到83个菌株,主要包括假单胞菌属(34.94%)、芽孢杆菌属(28.92%)和类芽孢杆菌属(10.84%)菌株.在高镉品种博B中分离得到50个菌株,主要包括泛菌属(40%)、短小杆菌属(22%)和微杆菌属(12%)菌株.对24个代表性菌株的镉耐受性进行测定,发现镉离子对菌株的最小抑制浓度介于80-2 560 μmol/L,其中芽孢杆菌HNR-4具有最高的镉耐受性.在含有5 μmol/L CdCl2液体培养基中培养24 h,HNR-4对镉的去除率达到77.57%.对24个菌株的植物促生性测定发现,IAA合成量为0.78-40.12 μg/mL;铁载体产生量为1.46-752.74 mg/L;溶磷量为0-3.10 mg/L;ACC脱氨酶比活力为0-9.22 U/mg.施加芽孢杆菌HNR-4菌剂显著提高了镉胁迫下水稻种子萌发率和幼苗茎叶长,减小了镉离子由根部向地上部分的转移系数.[结论]尽管不同镉污染水稻品种的种子内生细菌组成存在一定差异,但这些内生细菌均有不同程度的耐镉性和植物促生性.对耐镉内生细菌的分离和鉴定,有助于进一步探讨重金属污染下内生细菌与植物互作机制以及微生物应用于农田重金属污染修复的潜力.
关键词： 镉污染 水稻种子 内生细菌 重金属耐受性 植物生长促进性
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耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了探究阿氏芽孢杆菌T61缓解水稻受镉胁迫的效应,运用96孔板法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株T61的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;利用绿色荧光蛋白标记的T61,观察菌株在水稻上的定殖;利用蘸根法施加T61菌剂,观察其降低水稻籽粒镉积累的效应.结果表明:菌株T61对Cd2+的最大耐受浓度达到500μmol·L-1;在含镉液体培养基中培养24 h后,菌株T61对Cd2+的去除率超过50%.菌株T61可以合成植物促生性物质吲哚乙酸(6.2μg·mL-1)和铁载体(46.6μmol·L-1),并具有溶磷能力(37.1μg·mL-1).菌株T61可以在水稻根和茎上定殖.大田条件下,T61菌剂可以降低营养期水稻茎叶丙二醛含量和抗氧化酶活性,并使水稻728B和NX1B籽粒中的镉含量分别降低13.5%和11.2%.研究表明,阿氏芽孢杆菌T61是一株具有植物促生性的耐镉细菌,可以缓解某些水稻品种遭受的镉胁迫,在镉污染稻田的微生物修复方面具有一定的应用前景.
关键词： 镉污染 水稻 芽孢杆菌 植物促生性 抗氧化酶 生物修复
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镉对薄皮甜瓜幼苗生长和生理生化特性的影响
《华北农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了研究不同浓度镉胁迫对不同薄皮甜瓜品种幼苗生长和生理特性的影响,在前期试验的基础上,采用水培方法,以薄皮甜瓜品种X-T-G(相对高积累品种)和IVF-28(相对低积累品种)为材料,通过设置0,30,60,100 mg/L 4种不同镉浓度,研究不同镉胁迫浓度下X-T-G和IVF-28薄皮甜瓜品种地上部、根系生长和生理生化指标的变化。结果表明:X-T-G和IVF-28的株高、茎粗、总根长、根表面积、根体积、根尖数、分形维数均随镉胁迫处理的浓度增加而减小,其中X-T-G降幅与IVF-28相比较低。随着镉胁迫处理浓度的增加,2个供试的薄皮甜瓜品种的生理也发生了改变,其中SOD、MDA和H_2O_2含量均随镉胁迫处理浓度的升高而增大,POD活性和GSH含量在60 mg/LCdCl_2处理时达到最大,而CAT活性和PRO含量在30 mg/L CdCl_2处理时达到最大,其中X-T-G的生理生化指标高于IVF-28。综上可知,薄皮甜瓜品种X-T-G幼苗在镉胁迫下,幼苗对镉胁迫的耐受性高于IVF-28。
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不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2019
摘要：将取自某矿厂附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南地区春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明,不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg),黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。
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镉胁迫对水稻幼苗生长的影响
《湖南农业科学 》 2019
摘要：采用25、50和100μmol/L 3种Cd浓度对6个水稻品种的水培幼苗胁迫处理5 d,结果表明:6个水稻品种幼苗的最长根长,苗高,单株鲜重和单株干重均受到明显抑制,抑制效应大小为最长根长>单株鲜重>单株干重>苗高,且抑制效应随着Cd胁迫浓度的增加而增强;利用50μmol/L Cd胁迫浓度开展水稻幼苗耐Cd性鉴定较经济合理;利用幼苗最长根长、单株鲜重、单株干重和苗高4个指标综合评价水稻的苗期耐Cd能力较为科学。
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不同甘薯品种中镉的积累与转运特性研究
《中国农学通报 》 2019
摘要：旨在为在中轻度稻田镉污染地区甘薯种植结构调整提供技术支撑。以20个甘薯品种作试验材料,采用旱地小区试验,研究中轻度稻田镉污染区甘薯的生长发育及其积累和转运Cd的差异。结果表明:供试甘薯品种的蔓长、茎粗、生物量、产量以及茎叶、块根积累和转运镉的能力存在品种差异。有3个品种的茎叶镉含量超过无公害蔬菜质量标准(<0.05 mg/kg),所有品种茎叶和块根的Cd含量均符合国家食品中污染物限值标准(<0.1 mg/kg)。茎叶和块根富集系数范围分别为0.225～1.222、0.022～0.160,转运系数范围为0.067～0.511,说明甘薯对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但由茎叶向块根的转运能力较弱。‘QS816’、‘湘薯20’、‘湘108’、‘广87’可作为中轻度稻田镉污染区种植甘薯的优先选择品种,在种植结构调整方面具有潜在的应用价值。
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