镉对菠菜中微量元素吸收影响的基因型差异研究

以菠菜为试验对象,研究了各基因型菠菜对镉的吸收累积差异及镉对菠菜生理代谢的影响.结果表明,经过10 mg/ml镉处理后,菠菜地上部、根部镉含量分别为129.69～290.15、87.26～1 487.67 μg/g.地上部及根部镉含量和镉积累量基因型间存在0.05水平显著差异,且镉主要累积在菠菜的根部.同时,镉影响菠菜对大量元素的吸收、分配.地上部Zn含量降低,根部Mn和Zn含量增加.无论地上部还是根部,Fe含量都增加.     

镉对菠菜中金属元素吸收影响的基因型差异研究

[目的]为了了解不同菠菜品种对镉处理的生理生化反应的差异和对镉积累的基因型背景差异。[方法]研究了镉对菠菜吸收金属元素的基因型差异及镉对菠菜生长的影响。[结果]10mg／L镉溶液可以显著降低菠菜生物学产量。经镉处理后,镉影响菠菜对金属元素的吸收、分配,地上部K、cu、Zn含量降低,根部K、Mg、Mn和Zn含量增加。无论地上部还是根部,Ca、Al、Mo和Fe含量都增加。[结论]该研究可以为培育无公害的菠菜品种提供理论依据。     

镉胁迫对不同基因型水稻生长和镉吸收的影响

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性.结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B.同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著.低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用.除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高.恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉.不同基因型水稻耐受镉的浓度约为0.3 mg/kg.     

镉对小麦生长发育的影响及其基因型间差异

研究了镉污染下不同基因型小麦生长的差异 ,结果发现 ,小麦生长发育品种间差异很大 ;根的长度、单株地上部重量、地下部重量、每株分蘖数是反应比较敏感的指标 ;小麦对镉的吸收和分配由根部特性决定 ,不同品种根部吸收镉的能力比对照高 10 0倍以上 ,而地上部吸收镉的能力仅是对照的 10倍左右 ;同时 ,根部吸收镉的总量约是茎部 10倍     

小白菜镉积累的基因型差异

以4个小白菜品种为供试材料,采用盆栽土培方法,研究了2个生育时期吸收积累Cd能力的基因型差异,结果表明:Cd能导致小白菜生长迟缓,显著抑制其生物量积累。所选4个基因型中,植株含Cd量随Cd浓度增大而显著增加,但随着生育期的延长(28~56d),植株地上部含Cd量皆有所降低,不过吸Cd量仍迅速增加。4个品种相比,翠宝有相对较强的富Cd能力,100 mg/kg时含Cd量高出其余品种1倍以上,且呈现出相对较强的耐受性。     

镉对菠菜中大量元素吸收的影响

以菠菜为试验对象,研究各基因型菠菜对镉的吸收累积差异及镉对菠菜生理代谢的影响.结果表明:经镉处理后,菠菜地上部(干重)镉含量为129.69～290.15μg/g,根为87.26～1487.67μg/g.地上部及根部镉含量和镉积累量基因型间存在显著差异,镉主要累积在菠菜的根部.镉影响菠菜对大量元素的吸收及分配,地上部K含量降低,根部K、Mg和P含量增加;无论地上部还是根部,Ca和S含量都增加.     

旱稻吸收砷镉的基因型差异研究

通过盆栽试验,比较了29种不同基因型旱稻对As、Cd的吸收与转运。研究结果表明:不同基因型旱稻在生物量和As、Cd吸收上均表现出显著差异,单株平均生物量和变异系数分别为23.57 g和15.8%。茎叶、颖壳和糙米As含量分别为1.022、0.177、0.050 mg·kg~(-1),变异系数分别为25.1%、54.3%和39.7%;Cd含量分别为0.811、0.230、0.116 mg·kg~(-1),变异系数分别为58.2%、38.9%和58.0%。旱稻不同器官对As、Cd累积的大小顺序均为糙米颖壳茎叶,Cd、As在三器官间的比值分别为1∶1.9∶6.7和1∶3.5∶20.4,说明不同器官间Cd转移系数高于As。相关性分析表明,茎叶与颖壳、茎叶与糙米、颖壳与糙米之间的相关系数:Cd分别为0.466(P0.05)、0.658(P0.01)和0.758(P0.01),As分别为0.437(P0.05)、0.290和0.611(P0.01)。旱稻对Cd的吸收与转运能力以及其基因型差异均较As大。29份不同基因型旱稻糙米As含量均达标(NY 5115—2002,0.5 mg·kg~(-1)),82.8%的旱稻Cd达标(GB 2762—2012,0.2 mg·kg~(-1)),糙米As、Cd含量均低于二分之一标准的基因型占37.9%,包括V2、V3、V6、V11、V12、V13、V15、V16、V19、V20和V25,表明通过筛选Cd、As低吸收的旱稻进行非淹水种植可保障稻米安全生产。     

玉米苗期耐镉胁迫的基因型差异

为了确定适宜的玉米耐镉(Cd)基因型筛选指标,采用营养液培养的方法系统评价12个不同基因型玉米苗期耐Cd胁迫的基因型差异。结果表明,Cd胁迫下不同基因型玉米生长及抗氧化系统的活性等指标存在显著的品种间差异。主成分分析表明,植物株高、地上部干物质质量、根部干物质质量、根叶比、叶片SPAD值、叶片POD、CAT活性及叶片MDA质量摩尔浓度的耐Cd指数在3个主成分中占较大比重。相关性分析表明,地上部干物质质量和叶片SPAD值的耐Cd指数除分别与叶中SOD活性和根叶比的耐Cd指数未达显著相关外,与其他指标耐Cd指数的相关性均达到显著或极显著水平;同时,不同玉米品种间地上部植株干物质质量和叶片SPAD值耐Cd指数的变异系数均大于15%。因此,植株地上部干质量和叶片SPAD值的耐Cd指数适合作为耐Cd基因型筛选的指标。12个品种通过聚类分析分为3类:Cd敏感型、中间型、Cd耐受型。     

土壤改良剂对强酸性土壤中菠菜生长和镉累积的影响

为筛选适用于强酸性镉(Cd)污染农田土壤的修复材料,本研究以菠菜为供试作物,采用盆栽试验研究施用沸石、硅钙基调理剂、商品有机肥和腐植酸4种土壤改良剂对强酸性土壤pH值、菠菜生长和植株Cd累积的影响。结果表明,施用4种土壤改良剂均能提高土壤pH值(0.72～2.04个单位),降低土壤DTPA-Cd含量(14.5%～42.2%),减少菠菜对Cd的吸收(4.8%～83.6%)。与对照相比,施用30 g/kg的硅钙基调理剂或腐植酸处理的菠菜植株Cd含量分别降低83.6%和61.5%,重金属镉生物富集系数分别降低79.9%和60.1%。4种改良剂均能有效改善土壤酸度,降低土壤交换性Al³⁺含量,促进菠菜生长,与对照相比,菠菜植株鲜重和干重分别增加73%～1 230%和71%～1 059%。4种改良剂的促生效果表现为：硅钙基调理剂>腐植酸>沸石>商品有机肥。此外,降低土壤有效态Cd和交换性Al³⁺含量是提高菠菜生物量的关键措施。综上,硅钙基调理剂在提高强酸性土壤生产力和修复Cd污染农田方面具备较大的优势。     

镉胁迫下钝化剂对菠菜生理特征及镉累积的影响

为了探究不同钝化剂在镉(Cd)胁迫下对蔬菜生理特征及Cd累积的影响,以菠菜为研究对象,设置不施钝化剂(CK)、单施纳米羟基磷灰石(nHAP)、单施巯基生物炭(TMB)、配施纳米羟基磷灰石+巯基生物炭(HPTB)4个处理进行盆栽试验。通过测定分析土壤pH、有效态Cd含量及菠菜抗氧化酶活性,阐明施用不同钝化剂对Cd胁迫下菠菜生长及Cd累积的影响。结果表明:施加钝化剂能有效提高菠菜生物量,降低菠菜Cd含量。与CK相比,nHAP、TMB、HPTB处理下地上部和地下部生物量分别增加了90.27%、7.28%、143.75%和72.50%、4.81%、91.71%,Cd含量分别降低了78.19%、6.94%、65.49%和65.98%、39.34%、52.31%;不同钝化剂均能提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量。nHAP、TMB、HPTB处理下土壤pH较CK分别提高了1.36、0.08个和0.76个单位,有效态Cd含量分别降低了83.22%、22.57%和73.70%。nHAP处理对菠菜的降Cd效果最好;施用nHAP能够有效增加抗氧化酶活性,降低丙二醛含量,缓解脂膜过氧化伤害。综上,nHAP可作...     

菠菜性别分化相关蛋白的研究

以雌雄异株植物菠菜(Spinacia oleracea L.)的幼嫩花、叶为材料,分别提取雄花、雌花和雄株叶、雌株叶的可溶性蛋白,采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,通过SDS-聚丙烯酰胺不连续垂直平板电泳,进行菠菜花和叶的性别分化相关蛋白的分析。结果表明,不同性别的花和叶之间在全蛋白的条带数量上均存在一定的差异,都具有各自的特异蛋白,对菠菜性别分化相关蛋白的分析可为菠菜性别相关基因的克隆奠定基础。     

NaCl胁迫对菠菜不同组织器官的影响

[目的]研究不同浓度NaCl处理对菠菜幼苗各组织器官的影响。[方法]分别用0、10、50 mmol/L NaCl溶液处理菠菜幼苗,测定各处理下菠菜幼苗根、茎、叶的鲜重、干重,抗氧化酶活性,可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量。[结果]菠菜根在低NaCl浓度（10 mmol/L）处理下已与对照组产生明显不同,表现为含水量下降、MDA含量明显升高、保护酶活性和可溶性蛋白含量下降的现象;菠菜叶在低NaCl浓度（10 mmol/L）处理下则表现为含水量、保护酶活性和可溶性蛋白含量的轻微下降,只有在高NaCl浓度（50 mmol/L）处理下才产生与根类似的反应;而一定浓度范围的NaCl对茎的生理指标影响均不大。[结论]菠菜不同组织器官对NaCl浓度的敏感程度不同,根反应最灵敏,叶的敏感性其次,而茎则只在高浓度NaCl下显现出生理指标的轻微下降。     

菠菜性别相关的RAPD标记

菠菜为雌雄异株植物,用CTAB法提取其雌雄成株幼嫩叶片总DNA分别构建雌、雄株的DNA池,以之为模板,用已优化的RAPD体系扩增,在160条随机引物(10 bp)和40个引物对中筛选出44个扩增效果较好的单引物,再从中进行进一步筛选.研究发现,引物S1497扩增出1条雄性特异性条带,检测发现该条带只在雄株DNA池中出现.回收纯化该特异扩增片段,将其连接于pUCm-T载体,转化进大肠杆菌JM109菌株,并进行检测及测序.测序结果显示,该片段全长1 978 bp,该特异条带的获得为菠菜性别相关基因的克隆奠定了基础.     

生物炭对Cd/Hg污染沙土上菠菜生长的影响

榆林能源矿产资源富集一地,使得重金属污染物进入农业环境,尤其Cd、Hg污染较为严重,受污染土壤极大地降低了农作物品质,并通过食物链影响人们的身体健康。因此,本试验以菠菜为供试作物,研究三种添加量生物炭对镉/汞污染沙土及菠菜生长发育的影响,结果表明：不同添加量生物炭对不同处理土壤及种植菠菜生长发育的影响不同,但均有改良作用。但5%生物炭对镉/汞复合污染下土壤上菠菜生长影响效果最明显。(1)不同添加量生物炭对不同处理土壤菠菜生长均有促进作用。5%生物炭可显著提高镉/汞污染沙土菠菜的生理生长指标,包括株高、茎粗、叶长、叶宽及叶绿素含量、蒸腾速率、光合速率、胞间CO₂、气孔导度等。(2)不同添加量生物炭均可改善菠菜的品质,尤其对于镉/汞复合污染沙土,5%生物炭处理时菠菜可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量最大,较CK分别增加11.9%、34.4%、11.8%,草酸含量降低24.7%;而对于原始沙土、单Cd污染和单Hg污染沙土下种植菠菜,可以通过添加10%的生物炭进行改善品质。     

Influence of P and Cd Interaction on Spinach Growth and Uptake P and Cd in Calcareous Soil

采用盆栽试验,研究了石灰性土壤中磷、镉交互作用对菠菜生长的影响。结果表明,磷的添加可减轻镉对菠菜生长的毒害,随着向土壤中添加磷浓度的增加,菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量呈先增后降的趋势。当镉浓度相同条件下,随着向土壤中添加磷浓度的升高,菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量也呈现先增后降的趋势,其中土壤中磷浓度为150mg/kg时,菠菜的生物量达到最大,且叶片中叶绿素含量也最高。当向土壤中添加镉浓度为1.5、20mg/kg时,施磷均明显降低了菠菜植株中镉的含量。研究还发现,植株体内磷、镉的含量与土壤环境中的磷、镉浓度呈显著正相关关系。     

不同叶龄菠菜叶片抗坏血酸含量与其代谢相关酶活性的比较

以欧丽特菠菜叶片为试材,研究了菠菜叶片发育过程中3个时期叶片(幼叶、成熟叶、衰老叶)的抗坏血酸代谢变化及抗坏血酸含量与其相关酶活性的关系。结果表明:抗坏血酸(AsA)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量的变化趋势与L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)以及脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性的变化趋势基本一致,而与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化呈此消彼长。同时单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和还原型谷胱甘肽(GSH)有助于AsA的再生。说明通过增加GalLDH和再生酶活性能提高菠菜叶片AsA的含量,并延缓其衰老。     

不同氮形态配比对菠菜生长及氮代谢的影响

[目的]探讨硝态氮和铵态氮在叶菜类蔬菜上的营养特性及联合效应。[方法]采用凯氏定氮法测定总氮含量。[结果]增加铵态氮比例对菠菜地上部的生物量影响很大。在NO3--N/NH4+-N比例为100/0的处理中,菠菜的鲜重、干重均最高,生物量最大。随着NO3--N/NH4+-N比例的减小,菠菜的鲜重、干重和生物量递减,而根冠比升高。增加铵态氮比例对菠菜根和叶中硝酸盐的累积有明显影响,不同配比间差异显著。硝酸盐的累积量随着NO3--N/NH4+-N比例的降低而减小,NO3--N/NH4+-N比例为0/100时,累积量最小,且显著低于25/75比例的处理。[结论]全铵培养对菠菜生长有明显的抑制作用,硝态氮对菠菜生长有促进作用。