镉在不同水稻(Oryza sativa)品种中亚细胞分布特征及其对不同组织部位Cd积累的影响

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sd2009shandong
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针对水稻安全生产中培育Cd低积累水稻品种,减少Cd对人类的身体危害,选取越冬稻、R1088(籽粒Cd低积累)和IR34582、太粳558(籽粒Cd高积累)4个水稻品种为试验材料,采用土培试验,研究在Cd0(不加Cd)、Cd5(5mg·kg-1)和Cd25(25mg·kg-1)胁迫下,不同生育期镉在不同水稻品种中亚细胞分配特征及其对不同组织部位Cd积累的影响。结果表明:(1)Cd胁迫下Cd在水稻根系、茎、叶鞘和叶亚细胞中分布表现为细胞壁﹥可溶部分﹥细胞器和细胞膜,且随着Cd胁迫浓度的增加,其含量均呈上升趋势,Cd胁迫下Cd低积累水稻品种根系细胞壁(F1)、细胞器(F2)、细胞膜(F3)和可溶部分(F4)Cd含量均显著高于Cd高积累水稻品种,而茎、叶鞘和叶细胞壁、细胞器、细胞膜和可溶部分Cd含量却显著低于Cd高积累水稻品种。(2)水稻各组织部位Cd含量均随Cd处理浓度的增加而增加,Cd主要集中于根系,分蘖期具体表现为根﹥茎﹥叶鞘﹥叶,抽穗期具体表现为根﹥茎﹥叶鞘﹥叶﹥穗,灌浆期具体表现为根﹥茎﹥叶鞘﹥叶﹥籽粒,成熟期具体表现为根﹥茎﹥叶鞘﹥叶﹥糙米;Cd胁迫条件下,Cd低积累水稻品种根系Cd含量显著高于Cd高积累水稻品种,而茎、叶鞘、叶、穗、籽粒和糙米Cd含量却显著低于Cd高积累水稻品种(p<0.05);Cd胁迫下,Cd低积累水稻品种越冬稻和R1088TF根-茎、TF茎-籽粒、TF叶鞘-籽粒和TF叶-籽粒均显著低于Cd高积累水稻品种IR34582和太粳558(p<0.05)。(3)Cd胁迫下水稻分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期低Cd积累水稻品种越冬稻和R1088TF根-茎显著均低于高Cd积累水稻品种IR34582和太粳558,且分蘖期地上部TF-叶鞘、TF-和TF叶鞘-,抽穗期TF-、TF-、TF叶鞘-和TF-,灌浆期TF-、TF-籽粒、TF叶鞘-籽粒和TF-籽粒及成熟期TF-、TF-糙米、TF叶鞘-糙米和TF-糙米也显著低于高Cd积累水稻品种IR34582和太粳558。(4)通过对不同水稻品种各组织间转移系数与根系Cd亚细胞分布比例相关性分析表明,水稻全生育期内根积累Cd后,根中细胞壁阻碍其向上转运,而由可溶部分带动Cd向地上部运输,而地上部茎中细胞壁阻碍同样阻碍Cd向籽粒转运,而由可溶部分运输Cd向籽粒积累;一定Cd浓度条件下,水稻在分蘖期、抽穗期和成熟期水稻根中细胞膜和细胞器也能带动Cd向地上部转运,最终影响Cd在糙米中的积累。
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