充氧調(diào)控水稻鎘積累的作用及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 11:29
鎘(Cadmium,Cd)是一種對(duì)水稻(Oryzasativa)有毒害作用的重金屬元素,在根際主要以Cd2+形式存在。即使是在低濃度下,Cd毒害也會(huì)降低作物產(chǎn)量且危害人類健康。水稻是世界上近半人口的主食,尤其是在東南亞地區(qū)、中東地區(qū)、拉丁美洲與西印度群島。由于日常食用,水稻中的Cd會(huì)進(jìn)入食物鏈從而對(duì)人類造成潛在的健康問(wèn)題并導(dǎo)致慢性中毒。因此,采取有效的措施來(lái)減少Cd污染至關(guān)重要。充氧和水分管理通過(guò)增加根際含氧量來(lái)促進(jìn)水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量,但在水培過(guò)程中根系充氧對(duì)水稻幼苗Cd毒害及積累的影響尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)選取水稻日本晴(Oryzasativa L.japonica.cv.Nipponbare)作為實(shí)驗(yàn)材料。采取水培實(shí)驗(yàn)來(lái)排除土壤中不同Cd形態(tài)的影響,從而探究充氧對(duì)水稻Cd積累的作用。并從根表鐵膜、根內(nèi)結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁成分以及Cd相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)體等角度來(lái)研究充氧調(diào)控水稻Cd積累的機(jī)制。研究結(jié)果如下:1、充氧處理能促進(jìn)水稻生長(zhǎng),并且能有效緩解水稻中的Cd毒害。充氧處理增加了 Cd脅迫下水稻的株高、根長(zhǎng)、干物質(zhì)含量、光合作用、葉綠素含量和根系活力。2、充氧處理增加了水稻根細(xì)胞壁中的Cd含量,降低了地上部中...
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2植物細(xì)胞中信號(hào)分子在響應(yīng)低氧脅迫中的作用??(引自?Van?Dongen?and?Licausi,?2015)??
充氧調(diào)控水稻鎘積累的作用及機(jī)制研究??出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由于不同水分管理模式在水稻不同時(shí)期都會(huì)對(duì)土壤??中金屬離子吸收產(chǎn)生不同的影響,其中的反應(yīng)十分復(fù)雜(圖1.3)。而水稻生長(zhǎng)時(shí)??期中反復(fù)的淹水-干燥循環(huán)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的氧化還原電勢(shì)改變,甚至?xí)雇寥佬迯?fù)??的措施(如化學(xué)修復(fù)、使用土壤改良劑等)變得不適用(Seshadrietal.,2016)。??由此可以看出,土壤水分管理不能真正地與水培中的氧處理模式相比,因?yàn)橥僚??情況下的水分管理更多影響的是土壤環(huán)境。例如,淹水土壤氧化還原電位和土壤??pH值會(huì)影響Cd在土壤中的形態(tài),而不是對(duì)水稻自身產(chǎn)生影響。上述淹水栽培減??少水稻Cd吸收只能說(shuō)明缺氧能調(diào)控土壤中Cd的形態(tài)來(lái)減少水稻Cd的吸收,而??不能表明〇2對(duì)水稻Cd吸收及積累的真正影響。因此排除氧對(duì)土壤因素的影響,??用水培的方式對(duì)〇2與水稻Cd吸收、積累及其相關(guān)機(jī)制開(kāi)展研究是有必要的。??fff??Oxidiicd?u>?l?Uycr?署?.-‘?““、
部的從根到莖的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程是決定水稻植株地上部Cd積累水平的主要和常見(jiàn)過(guò)程??(Uraguchi?etal.,2009)。這些轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程涉及到一系列的基因表達(dá)以及載體蛋白的??協(xié)同作用(如圖1.4所示)。目前發(fā)現(xiàn)介導(dǎo)Cd進(jìn)入根部細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)體主要是??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]根際增氧對(duì)水稻根系形態(tài)和生理影響的研究進(jìn)展[J]. 周晚來(lái),易永健,屠乃美,譚志堅(jiān),汪洪鷹,楊媛茹,王朝云,易鎮(zhèn)邪. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]持續(xù)淹水對(duì)水稻鎘吸收的影響及其調(diào)控機(jī)理[J]. 陳江民,楊永杰,黃奇娜,胡培松,唐紹清,吳立群,王建龍,邵國(guó)勝. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(17)
[3]不同水稻雜交組合根系活力及其產(chǎn)量相關(guān)性[J]. 陳云風(fēng). 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[4]鎘脅迫對(duì)兩品種水稻生長(zhǎng)及抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J]. 史靜,潘根興,夏運(yùn)生,張仕穎,張乃明. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]增氧對(duì)水稻根系生長(zhǎng)與氮代謝的影響[J]. 徐春梅,王丹英,陳松,陳麗萍,章秀福. 中國(guó)水稻科學(xué). 2012(03)
[6]不同水分管理模式下免耕拋秧水稻立苗期根系生長(zhǎng)特性[J]. 秦華東,肖巧珍,梁天鋒,江立庚,張玉,徐世宏. 廣西植物. 2011(05)
[7]根際溶氧量與氮素形態(tài)對(duì)水稻根系特征及氮素積累的影響[J]. 趙鋒,徐春梅,張衛(wèi)建,章秀福,程建平,王丹英. 中國(guó)水稻科學(xué). 2011(02)
[8]增氧灌溉對(duì)水稻生理特性和后期衰老的影響[J]. 朱練峰,劉學(xué),禹盛苗,歐陽(yáng)由男,金千瑜. 中國(guó)水稻科學(xué). 2010(03)
[9]根區(qū)通氧狀況對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)及吸收鎘的影響[J]. 鄧丹,吳可為,鄧泓. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]控水灌溉對(duì)水稻根系生長(zhǎng)影響的試驗(yàn)研究[J]. 王秋菊,李明賢,趙宏亮,遲力勇. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2008(08)
博士論文
[1]干濕交替誘導(dǎo)水稻根表紅棕色鐵膜形成的生理與分子機(jī)理[D]. 傅友強(qiáng).華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]氮肥形態(tài)與用量對(duì)水稻鎘積累和毒害的影響及調(diào)控機(jī)制研究[D]. 楊永杰.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
本文編號(hào):3368431
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2植物細(xì)胞中信號(hào)分子在響應(yīng)低氧脅迫中的作用??(引自?Van?Dongen?and?Licausi,?2015)??
充氧調(diào)控水稻鎘積累的作用及機(jī)制研究??出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由于不同水分管理模式在水稻不同時(shí)期都會(huì)對(duì)土壤??中金屬離子吸收產(chǎn)生不同的影響,其中的反應(yīng)十分復(fù)雜(圖1.3)。而水稻生長(zhǎng)時(shí)??期中反復(fù)的淹水-干燥循環(huán)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的氧化還原電勢(shì)改變,甚至?xí)雇寥佬迯?fù)??的措施(如化學(xué)修復(fù)、使用土壤改良劑等)變得不適用(Seshadrietal.,2016)。??由此可以看出,土壤水分管理不能真正地與水培中的氧處理模式相比,因?yàn)橥僚??情況下的水分管理更多影響的是土壤環(huán)境。例如,淹水土壤氧化還原電位和土壤??pH值會(huì)影響Cd在土壤中的形態(tài),而不是對(duì)水稻自身產(chǎn)生影響。上述淹水栽培減??少水稻Cd吸收只能說(shuō)明缺氧能調(diào)控土壤中Cd的形態(tài)來(lái)減少水稻Cd的吸收,而??不能表明〇2對(duì)水稻Cd吸收及積累的真正影響。因此排除氧對(duì)土壤因素的影響,??用水培的方式對(duì)〇2與水稻Cd吸收、積累及其相關(guān)機(jī)制開(kāi)展研究是有必要的。??fff??Oxidiicd?u>?l?Uycr?署?.-‘?““、
部的從根到莖的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程是決定水稻植株地上部Cd積累水平的主要和常見(jiàn)過(guò)程??(Uraguchi?etal.,2009)。這些轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程涉及到一系列的基因表達(dá)以及載體蛋白的??協(xié)同作用(如圖1.4所示)。目前發(fā)現(xiàn)介導(dǎo)Cd進(jìn)入根部細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)體主要是??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]根際增氧對(duì)水稻根系形態(tài)和生理影響的研究進(jìn)展[J]. 周晚來(lái),易永健,屠乃美,譚志堅(jiān),汪洪鷹,楊媛茹,王朝云,易鎮(zhèn)邪. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]持續(xù)淹水對(duì)水稻鎘吸收的影響及其調(diào)控機(jī)理[J]. 陳江民,楊永杰,黃奇娜,胡培松,唐紹清,吳立群,王建龍,邵國(guó)勝. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(17)
[3]不同水稻雜交組合根系活力及其產(chǎn)量相關(guān)性[J]. 陳云風(fēng). 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[4]鎘脅迫對(duì)兩品種水稻生長(zhǎng)及抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J]. 史靜,潘根興,夏運(yùn)生,張仕穎,張乃明. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]增氧對(duì)水稻根系生長(zhǎng)與氮代謝的影響[J]. 徐春梅,王丹英,陳松,陳麗萍,章秀福. 中國(guó)水稻科學(xué). 2012(03)
[6]不同水分管理模式下免耕拋秧水稻立苗期根系生長(zhǎng)特性[J]. 秦華東,肖巧珍,梁天鋒,江立庚,張玉,徐世宏. 廣西植物. 2011(05)
[7]根際溶氧量與氮素形態(tài)對(duì)水稻根系特征及氮素積累的影響[J]. 趙鋒,徐春梅,張衛(wèi)建,章秀福,程建平,王丹英. 中國(guó)水稻科學(xué). 2011(02)
[8]增氧灌溉對(duì)水稻生理特性和后期衰老的影響[J]. 朱練峰,劉學(xué),禹盛苗,歐陽(yáng)由男,金千瑜. 中國(guó)水稻科學(xué). 2010(03)
[9]根區(qū)通氧狀況對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)及吸收鎘的影響[J]. 鄧丹,吳可為,鄧泓. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]控水灌溉對(duì)水稻根系生長(zhǎng)影響的試驗(yàn)研究[J]. 王秋菊,李明賢,趙宏亮,遲力勇. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2008(08)
博士論文
[1]干濕交替誘導(dǎo)水稻根表紅棕色鐵膜形成的生理與分子機(jī)理[D]. 傅友強(qiáng).華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]氮肥形態(tài)與用量對(duì)水稻鎘積累和毒害的影響及調(diào)控機(jī)制研究[D]. 楊永杰.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
本文編號(hào):3368431
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