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镉污染已成为全球环境重要问题之一,而食用镉污染产品将给人体健康带来巨大威胁。大米是中国人重要主食来源之一,人类摄入镉的56%来源于大米。中国一些水稻主产区河流、湖泊及农田土壤受到镉污染,为最大限度地减少大米镉积累,本研究旨在通过评价在3个镉水下10个水稻品种生理生长、酶活性、镉吸收与分布、必需元素吸收积累等差异,获得镉敏感和耐性水稻品种,并进一步揭示镉敏感和耐性水稻品种对铁调节镉积累和分布的差异,为镉污染稻田安全利用和水稻安全生产提供依据。主要结果有:1)3个镉水平(0、50和100μm CdCl2)种子萌发试验结果表明,镉处理使10个水稻品种种子发芽率、幼苗生长参数和活力指数均有所下降,其中50μm镉处理的光1298和优838发芽率高于100μm镉处理;所有品种Cd积累量以100μm镉处理最大,而鲁9803和齐908Cd积累量较低。总体而言,鲁9803和齐908镉耐受性较强,光1298、万93和单63对镉较敏感。2)3个镉水平(0、50和100μm CdCl2)营养期试验结果表明,镉降低了10个水稻品种根、茎的长度和生物量,增加了抗氧化酶活性。100μm CdCl2时,光1298和单63根茎长度、生物量下降最多,而齐908和鲁9083下降较少;抗氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性因镉水平而升高,其中以齐908、鲁9083活性最高;镉降低了铁和锌从水稻根向地上部的迁移,幼苗和根系镉积累量以100μm CdCl2最高;50μm和100μm Cd浓度时镉从根到地上部的转移系数(TF)分别为0.110.17和0.090.30。这些结果进一步证明,齐908和鲁9803对镉耐受性强,而单63和光1298对镉敏感性强。3)比较镉敏感品种单63和抗性品种鲁9803表明,铁能够显著促进镉污染下两个水稻品种生长和提高抗氧化酶活性,SOD、POD和CAT活性具有一致性,尤其是在100μm CdCl2下更为明显;两个品种根系镉含量随着铁水平增加而增加,而地上部镉含量则降低;抗性品种鲁9803在所有处理均优于敏感品种单63。因此,铁能可以显著阻断水稻根系镉向地上部迁移、积累,镉抗性水稻品种尤其明显。4)全生育期试验结果表明,两个水稻品种生物量、千粒重、秸秆和籽粒产量因镉污染而显著降低,因施铁而有显著影响。镉污染使水稻植株铁浓度从苗期降低到营养期,施用铁显著提高了水稻组织铁含量。不管镉污染与否,抗性品种鲁9803在籽粒铁积累较多;不管施铁与否,敏感品种单63籽粒镉积累较多。由此说明,铁可以显著缓解镉抗性和敏感水稻品种的镉污染毒害,但以抗性品种鲁8903效果更好;镉抗性品种籽粒能够积累较多的铁而敏感品种籽粒积累较多的镉。