科研产出
水稻中金属元素转运机理与相关转运蛋白研究进展
《中国稻米 》 2025
摘要：锌（Zn）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）作为植物体内不可或缺的金属元素，在整个植物生命周期中扮演着广泛且至关重要的角色。植物在摄取这些必需金属元素的同时，也可能吸收一些对植物有害的重金属元素，如镉（Cd）。Cd常利用Fe、Zn、Mn等必需元素的转运途径侵入植物体内，且易于在植物体内迁移，通过占据必需元素在蛋白质中的功能位点而显现其毒性，因此被视为研究非必需元素在植物体内吸收与转运模式的代表性元素。研究在Cd含量超标条件下，水稻对必需金属元素（如Zn、Fe）的吸收与转运分子机制，对于培育出既富含Zn、Fe等高营养元素又低Cd积累的水稻品种具有重要意义。本文在综述必需和非必需金属元素对水稻生长发育影响的基础上，综述了水稻对金属元素吸收和转运的机理（包括转运蛋白），整理总结了其中起关键作用的相关基因，旨在为克隆与利用这些基因提供一定参考。
全文链接
请求原文
镉及镉与铁、锌互作对水稻生长的影响
《华北农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了研究铁、锌与镉在吸收运转上的互作效应及其对苗期水稻生长的影响,采用木村B溶液培养试验,以水稻品种威优46和C两优266为材料,应用随机区组设计,添加0.0,0.1,0.5,1.0,2.0 mg/kg Cd~(2+)处理,以及CK(1.0 mg/kg Cd~(2+))、TFe(CK+5.0 mg/kg Fe~(2+))和TZn(CK+5.0 mg/kg Zn~(2+))处理。结果表明,随着镉浓度的增加,2个水稻品种地上部干质量和根部镉转运系数呈下降趋势,而地上部和根部镉含量、总镉含量和根部镉净吸收量呈上升趋势,且威优46的地上部干质量和镉含量均高于C两优266。外源添加Fe~(2+)显著提高了C两优266的地上部干质量,显著降低了威优46根部镉含量,但对2个水稻品种其他部位的镉含量以及镉转运的影响不大,表明Fe~(2+)处理后可以抑制威优46根部对镉的吸收。Zn~(2+)处理增加了2个品种水稻的根部和地上部分干质量以及地上部镉含量,但是降低了威优46根部镉含量,这表明Zn~(2+)处理后促进了Cd~(2+)从根部到地上部的转运,且通过抑制水稻根部发育从而降低水稻对Cd~(2+)的吸收。由此可见,外源添加Fe~(2+)、Zn~(2+)可以缓解镉对水稻生长发育的毒害作用,且缓解程度存在明显的品种差异。
全文链接
请求原文
镉胁迫对茶园绿肥槐叶决明“茶肥1号”的生长及吸收积累的影响
《草业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以槐叶决明(Cassia sophera)"茶肥1号"为材料,采用盆栽法研究了不同浓度(0、5、10、20、40、80、120、160mg·kg~(-1))镉(Cd)胁迫对"茶肥1号"生长及Cd吸收积累特性的影响。结果表明:土壤中添加0~160mg·kg~(-1) Cd,随Cd胁迫浓度的增加,各器官生长量受到明显抑制。"茶肥1号"各器官Cd含量与Cd胁迫浓度、土壤有效态Cd含量均呈显著正相关关系(P<0.05),各器官Cd积累量顺序为根>茎>叶。土壤中Cd元素大部分被根固定,向地上部运输的比例较低,说明"茶肥1号"植株根部最易受到Cd毒害。随着Cd浓度的增加,"茶肥1号"的种子Cd累积量增加缓慢。本研究在较高的Cd胁迫浓度条件下,"茶肥1号"在较短的时期内对Cd具有明显的富集作用,其根、茎、叶中浓度分别为113.85、20.15、7.00mg·kg~(-1)。因此,"茶肥1号"可作为土壤修复类的植物,在污染地区种植,对环境保护与田地污染治理有重要的意义。
全文链接
请求原文
耐镉棘孢木霉的筛选鉴定及其镉吸附特性研究
《湖南农业科学 》 2018
摘要：为了筛选鉴定耐镉真菌,采用Cd2+浓度梯度压力驯化法从镉污染稻田土壤中分离到耐镉菌株HD228,综合菌株形态特征、ITS基因序列系统进化分析,鉴定其为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)并研究了其镉吸附特性。结果表明:该菌株耐22 mmol/L Cd,对Cd的吸附率可达79.88%;对Pb、Zn、Cu具有很强耐性,Pb、Zn、Cu对HD228的最低抑制浓度(MIC)分别为> 80 mmol/L、> 80 mmol/L、> 30 mmol/L。HD228菌落直径与重金属浓度呈负相关,20 mmol/L时菌落不规则。该菌能在pH值4～8、温度20～35℃条件下良好生长,最适生长和耐镉pH值为5、温度为30℃,温度和pH值均不影响其耐镉能力。其发酵液对水稻出苗、幼苗生长无抑制作用,发酵液40 mL(200 g土)用量对水稻具有促生作用,对镉胁迫水稻具有解毒作用。此耐镉真菌HD228具有应用于镉污染水稻田治理的潜力。
全文链接
请求原文
锌对镉胁迫下水稻幼苗镉吸收转运及根系形态的影响
《广东农业科学 》 2017
摘要：以湘晚籼12号为材料,采用水培试验,研究了0.4mmol/L锌对镉胁迫下水稻镉吸收转运及根系形态的影响。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗根系生长受到极显著抑制,根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积明显下降,随胁迫浓度增加和处理时间延长,抑制程度加重;0.4mmol/L锌对镉胁迫有一定缓解作用,可不同程度减轻对水稻幼苗的毒害,促进根系各指标的增加,与不同程度镉胁迫处理相比,锌对水稻幼苗根系鲜重、根系总长、根表面积、根体积分别增加1.8%~38.8%、-0.04%~25.0%、-0.05%~29.9%、-0.06%~28.3%;Zn能减少镉胁迫下水稻对Cd的吸收积累量,在短期(3d)内,加Zn处理较10、20、50μmol/LCd胁迫处理,水稻幼苗总积累量分别减少28.4%、24.9%、8.3%,差异显著,但长期(6d、9d)情况下,降Cd处理效果不显著;加Zn处理极显著促进了胁迫情况下Cd向地上部运输,转运系数达0.21~0.28,较单纯Cd胁迫处理差异极显著,Cd在水稻幼苗体内的再分配差异显著。
全文链接
请求原文
镉对不同品种水稻光合作用的影响
《中国农业气象 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：采用盆栽土培法,以对镉相对敏感的水稻品种YZX和相对耐受的品种XY-12为材料,通过对人工添加镉后(土壤中镉浓度达到5mg·kg-1)水稻齐穂期叶片光合速率的测定,选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和叶子飘新模型对光响应曲线进行拟合,探究镉对不同品种水稻叶片光响应特征的影响,并对不同光响应模型进行比较。结果表明,镉处理后,两个水稻品种净光合速率均表现为降低;镉对两水稻品种光响应曲线参数的影响存在差异,内禀量子效率、最大净光合速率、光饱和点均受到镉的影响,较不添加镉的对照降低,而镉处理后水稻剑叶光补偿点却大大增加;镉促进了品种YZX的暗呼吸作用,但对品种XY-12却表现为抑制作用;总体上,品种XY-12对土壤中镉的耐受性强于YZX;3种模型模拟的光响应曲线均能较好地反映两品种叶片光合作用的光响应特征,但光响应参数与实测值存在差异,直角双曲线模型和非直角双曲线模型拟合的最大净光合速率(Pmax)远大于实测值,并且光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)与实测值相比存在较大差异,而采用传统的线性回归方法得到的光饱和点(LSP)却远低于实测值,叶子飘模型拟合的各项参数与实测值最为接近,并很好地弥补了其它模型的缺点。因此,该模型在反映水稻在镉毒害下叶片光合作用的光响应特征等方面具有较大优势。
全文链接
请求原文
“稻鸭共生”生态系统重金属镉的转化、迁移及循环特征
《中国生态农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：重金属镉(Cd)通过污染的饲料和化肥而影响农产品进而危害人体健康已经成为食品安全和生态环境关注的焦点。为完善"稻鸭共生"系统的肥料和饲料管理,建立合理的物质产投结构及降低重金属Cd的生态毒理风险,在湖南省长沙市望城区桐林坳社区开展了2年田间试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,研究分析"稻鸭共生"生态系统重金属Cd的转化、迁移及循环特征。结果表明,"稻鸭共生"生态系统Cd输入量为:肥料>饲料>秧苗>雏鸭,其中肥料Cd输入主要是磷肥输入。"稻鸭共生"生态系统Cd输出主要是水稻籽粒Cd和成鸭Cd。"稻鸭共生"生态系统内循环的Cd主要是鸭粪Cd、杂草Cd、害虫Cd及归还给系统的水稻秸秆Cd和根系Cd。鸭所摄食的Cd主要来自鸭饲料,大鸭饲料Cd输入大于小鸭饲料Cd输入。在"稻鸭共生"生态系统中重金属Cd沿食物链的转化、迁移过程以鸭粪Cd形式放大,且鸭粪Cd高于鸭饲料Cd输入。稻田土壤Cd输出来看,"稻鸭共生"和常规稻作相比无显著差异(P>0.05)。无论是常规稻作还是"稻鸭共生",水稻植株Cd含量次序为根>秸秆>籽粒。与常规稻作相比,"稻鸭共生"没有增加水稻植株Cd含量和Cd积累。糙米和鸭肉镉含量分别为0.033 mg·kg-1和0.008 mg·kg-1,短期来看,"稻鸭共生"能够提供安全无Cd污染的农产品(鸭和稻米)。
关键词： “稻鸭共生”生态系统 重金属镉 物质产投结构 食物链 稻田
全文链接
请求原文
成团泛菌(Pantoea agglomerans)对镉胁迫下蒌蒿耐受性的影响
《生态毒理学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为探讨功能微生物对镉(Cd)胁迫下蒌蒿耐受性的影响,以成团泛菌(Pantoea agglomerans)J2为对象,通过盆栽试验,研究不同Cd处理水平下J2菌对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态的影响。结果表明:J2菌可显著促进蒌蒿株高、地上部干重、地下部干重、总生物量及根冠比的增加。在J2菌的作用下,蒌蒿叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加,丙二醛(MDA)含量明显减少。J2菌可显著促进蒌蒿对Cd的富集转运,蒌蒿地上部、地下部与总Cd含量均显著增加,地上部生物富集系数(BCF)明显大于地下部,转运系数(TF)相比于对照增加了7.5%~37.4%。J2菌可显著增加蒌蒿根际土壤细菌、放线菌数量及微生物总量,明显减少真菌数量。研究表明成团泛菌J2对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态可产生积极影响,在一定程度上可提高蒌蒿植株对Cd的耐受性。
全文链接
请求原文
