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

摘要

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茎-叶鞘、TF茎-叶和TF叶鞘-叶，抽穗期TF根-茎、TF茎-穗、TF叶鞘-穗和TF叶-穗，灌浆期TF根-茎、TF茎-耔粒、TF叶鞘-秆粒和TF叶-籽粒及成熟期TF根-茎、TF茎-糙米、TF叶鞘-糙米和TF叶-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。

目录

论文说明

声明

摘要

1立题背景与研究意义

2文献综述

2．2植物对镉的积累

2．3镉在植物中亚细胞分布的特征及其对镉积累的影响

3．1供试材料

3．2试验处理

3．3技术路线

3．4测定项目及方法

3．4．1Cd在水稻植株各组织的亚细胞分布提取

3．4．2土壤理化性质测定

3．4．3 Cd含量测定

3．4．4数据处理

4结果与分析

4．1镉胁迫下分蘖期水稻镉亚细胞分布及其分配比例特征

4．1．1镉胁迫下分蘖期水稻根系中镉亚细胞分布及其分配比例

4．1．2镉胁迫下分蘖期水稻茎中镉亚细胞分布及其分配比例

4．1．3镉胁迫下分幕期水稻叶鞘中镉亚细胞分布及其分配比例

4．1．4镉胁迫下分蘖期水稻叶中镉亚细胞分布及其分配比例

4．2镉胁迫下抽穗期水稻镉亚细胞分布及其分配比例特征

4．2．1镉胁迫下抽穗期水稻根系中镉亚细胞分布及其分配比例

4．2．2镉胁迫下抽穗期水稻茎中镉亚细胞分布及其分配比例

4．2．3镉胁迫下抽穗期水稻叶鞘中镉亚细胞分布及其分配比例

4．2．4镉胁迫下抽穗期水稻叶中镉亚细胞分布及其分配比例

4．3镉胁迫下灌浆期水稻锅亚细胞分布及其分配比例特征

4．3．1镉胁迫下灌浆期水稻根系中镉亚细胞分布及其分配比例

4．3．2镉胁迫下灌浆期水稻茎中镉亚细胞分布及其分配比例

4．3．3镉胁迫下灌浆期水稻叶鞘中镉亚细胞分布及其分配比例

4．3．4镉胁迫下灌浆期水稻叶中镉亚细胞分布及其分配比例

4．4镉胁迫下成熟期水稻镉亚细胞分布及其分配比例特征

4．4．1镉胁迫下成熟期水稻根系中镉亚细胞分布及其分配比例

4．4．2镉胁迫下成熟期水稻茎中镉亚细胞分布及其分配比例

4．4．3镉胁迫下成熟期水稻叶鞘中镉亚细胞分布及其分配比例

4．4．4镉胁迫下成熟期水稻叶中镉亚细胞分布及其分配比例

4．5镉胁迫下水稻各组织镉积累量特征

4．5．1镉胁迫下分集期水稻各组织镉积累量特征

4．5．2镉胁迫下抽穗期水稻各组织镉积累量特征

4．5．3镉胁迫下灌浆期水稻各组织镉积累量特征

4．5．4镉胁迫下成熟期水稻各组织镉积累量特征

4．6镉胁迫下水稻各组织间转移系数特征

4．6．1镉胁迫下分蘖期水稻各组织间转移系数特征

4．6．2镉胁迫下抽穗期水稻各组织间转移系数特征

4．6．3镉胁迫下灌浆期水稻各组织间转移系数特征

4．6．4镉胁迫下成熟期水稻各组织间转移系数特征

4．7镉胁迫下水稻各组织间转移系数与亚细胞分布比例的相关性分析

4．7．2镭胁迫下抽穗期水稻备组织问转移系数与蚴胞分布比侧相关性分析

4．7．3镉胁迫下灌浆期水稻各组织间转移系数与亚细胞分布比倒相关性分析

4．7．4锅胁迫下成熟期水稻各组织问转移系数与亚细胞分布比例相关性分析

5讨论

6结论

参考文献

致谢

作者在读期间科研成果