科研产出
镉积累差异水稻品种生长发育对清除NO的响应
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究一氧化氮（NO）对镉（Cd）胁迫下水稻苗期生理生化及氮代谢响应的调节作用,探讨通过清除NO提高水稻耐Cd能力的措施。[方法]以Cd高积累（TN1）和Cd低积累（春江06）品种为材料,进行了Cd胁迫（40μmol/L）水培试验。以Cd胁迫营养液为对照,在对照基础上设置添加硝普钠（Cd+SNP）、添加NO清除剂CPTIO （Cd+CPTIO）、添加硝酸还原酶抑制剂钨酸钠（Cd+TU）处理,共4个处理。处理后12天,测定不同处理对水稻幼苗生长、NO3--N分配、根系特性及光合特性的影响。[结果]NO对高Cd和低Cd积累水稻品种的影响不同。与对照相比,Cd+SNP处理降低高Cd积累水稻品种幼苗地上部和地下部NO3--N含量,但对幼苗生物量和氮素吸收没有显著抑制效果;Cd+CPTIO处理会提高幼苗生长、氮素积累量及氮效率（P<0.05）;增加或清除NO处理均显著降低了地上部和地下部的Cd含量。对于低Cd积累水稻品种,Cd+SNP、Cd+CPTIO、Cd+TU处理间幼苗生物量、氮素吸收量均无显著差异。[结论]品种基因型对NO信号的调节敏感度不同,高Cd积累品种清除NO处理可以显著抑制Cd的吸收和向地上部的运转,促进幼苗的生长和对氮素的吸收利用,抑制硝酸还原酶活性处理缓解Cd胁迫促进幼苗生长的效果不稳定。而对于低Cd积累水稻品种,清除NO处理也有一定的缓解Cd吸收和向地上运转的效果,但其重要性不如基因本身的拒Cd能力。因此,Cd胁迫下,高Cd积累水稻品种采用清除NO的措施可有效缓解Cd胁迫,促进水稻的生长,但对于低Cd积累水稻品种,清除NO也可以进一步降低Cd的向上运输,但是对水稻幼苗生长和氮素利用的影响不显著。
关键词： 水稻基因型 镉胁迫 NO信号 NO清除剂 NR还原酶抑制剂
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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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镉胁迫对水稻幼苗生长的影响（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 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5d,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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重度镉胁迫下不同水稻品种镉富集差异研究
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以22个不同水稻品种(系)为材料,采取盆栽试验研究了重度镉胁迫下品种间籽粒产量、糙米镉含量及镉富集系数差异变化。结果表明,不同水稻品种(系)籽粒产量、糙米镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为54.10~142.50 g/盆、0.094~0.358 mg/kg、0.049~0.187,最高值与最低值分别相差2.63倍、3.81倍、3.82倍。重度镉胁迫下水稻产量与糙米镉富集能力不存在显著相关性。依据籽粒产量和糙米镉富集能力进行聚类分析表明,可将参试水稻品种分为3大类,第1类产量较低,包括1个镉富集较弱和3个镉富集较强品种;第2类产量中等,包括6个镉富集较弱和2个镉富集极强品种;第3类产量较高,镉富集能力中等(10个品种)。基于籽粒产量和糙米镉富集差异,可通过筛选、培育低镉高产品种用于镉污染区种植,这对于保障粮食安全生产具有重要意义。
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镉胁迫下西瓜的转录组测序分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以西瓜品种和欣(HX)和黑媚娘(HMN)的幼苗叶片为材料,经60 mg/kg氯化镉溶液处理(以未经氯化镉溶液处理的为对照)后,采用Illumina测序技术对转录组进行高通量测序,探讨西瓜镉胁迫的分子机理。结果表明:在黑媚娘处理组(HMN)和对照组(HMNCK)中共检测到8 579条差异基因,其中有4 297条基因表达显著上调,4 282条基因表达明显下调;在和欣处理组(HX)和对照组(HXCK)中共检测到7 108条差异基因,其中有3 662条基因表达显著上调,3 446条基因表达显著下调;不同组间差异基因的维恩图表明,HMN和HX组间有5 656条差异基因;根据不同数据库的注释信息,发现西瓜体内与镉胁迫相关的差异表达基因主要包括响应光合作用、信号转导、次生物质代谢、转录因子等相关基因;转录因子MYB、AP2/EREBP、bHLH、NAC和WRKY家族可能在西瓜响应镉胁迫中具有重要作用。用q RT–PCR技术对随机挑选的7条基因进行荧光定量验证,结果与Illumina测序数据一致,证实了差异表达基因数据的有效性。
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镉胁迫条件下淹水时间对水稻吸收累积Cd的影响（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2018
摘要：采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了水稻不同生育期(分蘖盛期和灌浆期)淹水以及淹水时间对水稻产量及吸收累积Cd的影响。结果表明,与常规灌溉处理(CI)相比,其他不同淹水时间处理均出现一定程度减产,其中全生育期湿润灌溉(WI)、分蘖盛期开始淹水1～4周(T1、T2、T3和T4)5个处理的水稻产量显著下降,降幅分别为23.7%、16.0%、15.5%、20.2%和18.6%。随着淹水时间的延长,糙米Cd含量呈下降趋势,其中以全生育期淹水处理(WF)的糙米Cd含量最低,仅为全生育期湿润灌溉处理(WI)的3.4%。在相同淹水时间条件下,分蘖盛期开始淹水1～4周处理的糙米Cd含量较灌浆开始淹水1～4周处理的分别降低了27.1%(P<0.05)、46.6%(P<0.05)、56.0%(P<0.05)和35.2%(P>0.05),平均降幅为41.2%。水稻茎叶Cd含量与糙米Cd含量的变化趋势基本相同。水稻茎叶对Cd的转运效率随淹水时间的延长呈下降趋势。不同处理的水稻茎叶和糙米Cd富集系数变异极大,其中全生育期湿润灌溉处理(WI)和全生育期淹水处理(WF)相比,糙米Cd富集系数相差28.0倍,茎叶Cd富集系数相差17.8倍。可见,淹水能有效抑制水稻对Cd的吸收累积,这种抑制效果与淹水时间呈正相关,且分蘖盛期淹水对水稻茎叶和糙米Cd累积的抑制效果优于灌浆期淹水。
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镉胁迫对超级稻生长及稻米镉积累特性的影响
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以超级杂交水稻为材料,采用盆栽试验研究了镉胁迫处理对其生长、稻米镉积累特性的影响。结果表明,低镉(0.68 mg/kg)、高镉(2.01 mg/kg)两种镉胁迫对超级稻株高、有效穗数、穗粒数及千粒重等经济性状影响较小,但在相同镉处理下不同超级稻之间存在较大差异;高镉处理能一定程度上促进地上部分与地下部分生物量增加,尤以根系和叶片生物量增长明显;不同超级稻相同镉处理下生物量差异较大。低镉、高镉胁迫下超级稻稻米镉含量、镉积累量和镉富集系数变幅分别为0.018~0.035 mg/kg、0.37~1.13μg/株、0.032~0.086和0.094~0.208 mg/kg、2.09~5.35μg/株、0.049~0.109。高镉处理对超级稻稻米镉含量、镉积累量、镉富集系数具有明显促进效应,其均值分别较低镉处理增长4.92倍、4.04倍、48.0%。相关性分析表明,土壤镉浓度与超级稻稻米镉含量存在极显著正相关,超级稻稻米产量与镉富集系数存在显著正相关。
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镉胁迫条件下淹水时间对水稻吸收累积镉的影响
《生态与农村环境学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用盆栽试验方法,以外源添加镉(Cd)模拟土壤镉污染,研究水稻不同生育期(分蘖盛期和灌浆期)淹水以及淹水时间对水稻产量及吸收累积Cd的影响。结果表明,与常规灌溉处理(CI)相比,其他不同淹水时间处理均出现一定程度减产,其中全生育期湿润灌溉(WI)、分蘖盛期开始淹水1~4周(T1、T2、T3和T4)5个处理的水稻产量显著下降,降幅分别为23.7%、16.0%、15.5%、20.2%和18.6%。随着淹水时间的延长,糙米Cd含量呈下降趋势,其中以全生育期淹水处理(WF)的糙米Cd含量最低,仅为WI的3.4%。在相同淹水时间条件下,分蘖盛期开始淹水1~4周处理的糙米Cd含量较灌浆开始淹水1~4周处理(F1、F2、F3和F4)分别降低了27.1%(P<0.05)、46.6%(P<0.05)、56.0%(P<0.05)和35.2%,平均降幅为41.2%。水稻茎叶Cd含量与糙米Cd含量的变化趋势基本相同。水稻茎叶对Cd的转运效率随淹水时间的延长呈下降趋势。不同处理的水稻茎叶和糙米Cd富集系数变异极大,其中WI的糙米、茎叶Cd富集系数分别为WF处理的29.0和18.8倍。淹水能有效抑制水稻对Cd的吸收累积,抑制效果与淹水时间呈正相关,且分蘖盛期淹水对水稻茎叶和糙米Cd累积的抑制效果优于灌浆期淹水。
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生石灰对镉胁迫下土壤酸碱度和烟叶镉含量的影响
《中国农学通报 》 2017
摘要：为探究烟草不同生育期施加不同量生石灰对土壤pH值和烟草各部位镉含量的影响,采用盆栽实验,分别在烟草团棵期、旺长期、成熟期添加0、1125、2250、3375 kg/hm2生石灰(CK、T1、T2、T3),烟叶成熟后采集植株样品进行相关指标测定。结果表明:(1)在酸性土壤中施加不同用量生石灰均可显著提高土壤pH值,土壤pH值依次为T3>T2>T1>CK。(2)团棵期施加处理T2可显著降低烟株不同部位的镉含量;旺长期施加生石灰后烟草各部位的镉含量均有不同程度地降低,其中处理T2对烟叶镉含量的降幅最大,较对照降低60.2%,显著低于其他处理;成熟期施加生石灰能降低根、茎、叶镉含量,对烟草种子中镉含量降低不明显。(3)相关分析显示,土壤pH值与烟草根部镉含量及烟草种子镉含量显著负相关。由此可见,每公顷施加2250 kg的生石灰(T2处理)不仅能提高土壤pH值,减少根系对土壤中镉的吸收,还可以在烟草不同生育期有效降低烟叶镉含量,适合施用在镉污染的烟田。
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