本文關(guān)鍵詞：砷脅迫下硒對旱稻砷吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響及生理機(jī)制

  更多相關(guān)文章： 旱稻 砷 硒 吸收轉(zhuǎn)運(yùn) 根表鐵膜 光合作用 抗氧化酶活性

【摘要】：我國南方農(nóng)田砷污染嚴(yán)重,稻米砷含量普遍高于其他農(nóng)作物。本研究以As低(V1)、高(V2)吸收兩種基因型的早稻為試驗(yàn)材料,選取南方典型的砷污染水稻土,采用盆栽試驗(yàn)的方法,首先研究了不同的硒形態(tài)(S4:亞硒酸鈉、S6:硒酸鈉)、不同的添加方式(CK、R1:土壤施加濃度1.Omg.kg~(-1)的硒試劑、R2:土壤施加濃度5mg·kg~(-1)的硒試劑、L1:葉面噴施濃度1mg·L~(-1)的硒試劑、L2:葉面噴施濃度為5mg·L~(-1)的硒試劑)在不同砷污染濃度(S1:24.8mg.kg~(-1)、S2:60.24mg.kg.1)土壤中對全生育期旱稻的生物學(xué)指標(biāo)、各器官砷含量以及旱稻根表鐵膜的影響;進(jìn)而研究了在不施加(Se0:0mg·kg~(-1))、根施(R1:1.0 mg·kg~(-1)、R2:5.0mg·kg~(-1))、葉施(L1:1.0mg·L~(-1)、L2：5.0mg-L~(-1))亞硒酸鈉對不同濃度的砷污染水稻土(S1:20.1mg.kg~(-1)、S2:65.2mg.kg~(-1)、S3:83.9mg.kg~(-1))中旱稻孕穗期的生長特性、各器官砷硒含量及相關(guān)性、生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:(1)全生育期旱種時(shí),土壤砷含量的增加均會降低兩個(gè)品種旱稻的秸稈鮮重和籽粒質(zhì)量,且對品種V2的影響更大,輕度污染中兩個(gè)品種秸稈鮮重分別降低了30.39%和48.03%,籽粒質(zhì)量分別降低了31.85%和48.96%;兩種土壤中品種V2的秸稈鮮重分別比V1低3.39%和27.88%,籽粒質(zhì)量低25.78%和44.71%;硒在不同程度上增加了輕度砷污染土壤中旱稻品種V2的秸稈鮮重,增幅為22.35%～39.76%;硒增加了輕度砷污染土壤中兩個(gè)品種旱稻的籽粒質(zhì)量,V1增幅為17.58%～47.79%,V2增幅為35.42%～71.79%,但對S1 土壤中的秸稈質(zhì)量和籽粒質(zhì)量沒有顯著影響。(2)全生育期旱種時(shí),品種V1的各器官砷含量均小于品種V2;隨著土壤砷含量的增加,早稻各器官砷含量都有顯著增加;外施硒酸鈉和亞硒酸鈉都在不同程度上降低了砷脅迫下旱稻各器官(根、莖、葉、糙米、精米)砷含量。(3)全生育期旱種時(shí),施加硒酸鈉和亞硒酸鈉都會降低旱稻根表鐵膜、錳膜的數(shù)量;硒酸鈉和亞硒酸鈉都會降低旱稻根表鐵膜中砷含量;根施硒酸鈉和亞硒酸鈉都會大幅度增加旱稻根表鐵膜中的硒含量,而葉面噴施硒試劑不會顯著改變旱稻根表鐵膜中硒含量。(4)砷脅迫下旱稻生長受到抑制,且隨砷污染程度加深,孕穗期生物量下降了54.72%～92.41%,株高降低了19.36%～48.97%,根施和葉施亞硒酸鈉都顯著促進(jìn)了砷脅迫下旱稻的生長,品種V1生物量升高了 1.43%～122.96%,品種V2生物量升高了6.2%～59.81%,而施加亞硒酸鈉對旱稻株高的影響不顯著。(5)亞硒酸鈉對砷脅迫下旱稻孕穗期As含量及各器官之間的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)影響較大,根施高濃度亞硒酸鈉(5.Omg·kg~(-1))能顯著增加旱稻根系A(chǔ)s含量(12.71%～55.69%),同時(shí)降低其莖、葉As含量,品種V1降幅分別為16.25～32.09%和15.12%～43.13%,品種V2降幅為7.32%～29.13%和9.47%～43.27%,且葉施亞硒酸鈉的效果明顯優(yōu)于根施;砷的轉(zhuǎn)移系數(shù)存在品種差異,品種V2的轉(zhuǎn)移系數(shù)SR整體高于品種V1,而品種V1的轉(zhuǎn)移系數(shù)LS整體大于品種V2,砷脅迫使得旱稻的轉(zhuǎn)移系數(shù)SR和LS都有顯著的降低,砷脅迫下施加亞硒酸鈉使得V1的SR降低了2.77%～47.90%,V2的SR降低了3.57%～44.30%,施加亞硒酸鈉對轉(zhuǎn)移系數(shù)LS也有一定的降低。砷脅迫也顯著降低了旱稻根系和葉對Se的吸收,但是增加了旱稻莖對Se的吸收。(6)旱稻孕穗期的各器官As、Se含量都達(dá)到了極顯著正相關(guān)水平。品種V1的根和莖、莖和葉、根和葉的As含量相關(guān)性分別為0.88、0.90、0.88,Se含量相關(guān)性分別為0.79、0.82、0.94(P＜0.01)。品種V2的根和莖、莖和葉、根和葉的As含量相關(guān)性分別為0.89、0.95、0.85,Se含量含量相關(guān)性分別為0.82、0.87、0.77(P0.01)。早稻孕穗期各器官As含量和Se含量相互之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),其中品種V1莖As含量和根Se含量的相關(guān)系數(shù)為-0.37,呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。(7)砷脅迫下旱稻葉片葉綠素含量都有顯著的降低;亞硒酸鈉增加了砷脅迫下旱稻葉片葉綠素含量(土壤S1除外)。砷脅迫下旱稻葉片光合作用受到明顯抑制;且隨土壤砷污染濃度增加,早稻葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)均呈下降趨勢,而胞間CO2濃度(Ci)則呈升高趨勢;亞硒酸鈉有效緩解了砷對旱稻葉片光合作用的抑制。在砷脅迫下的兩個(gè)旱稻品種丙二醛的含量都有顯著的提高,亞硒酸鈉明顯降低了葉片丙二醛的含量,品種V1、V2的降幅分別為9.29%～29.56%和4.80%～30.79%,且葉施降幅明顯高于根施。兩個(gè)品種的SOD活性相似,但是品種V2的POD以及CAT明顯高于V1,在砷濃度增加,品種V1的SOD逐漸降低,POD逐漸升高,而CAT先升高后降低;品種V2的SOD、CAT含量逐漸升高,而POD含量先升高再降低。亞硒酸鈉使得品種V1的SOD、POD和CAT的含量整體呈現(xiàn)升高的趨勢,品種V2的旱稻葉片SOD以及中等砷污染的土壤S2中CAT含量升高,POD以及S3土壤中CAT含量降低。本研究表明,在As污染的水稻田中,可以通過改種旱稻并且施用Se的方式來減少As污染毒害,并且提高植物硒含量。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S511.6;X53

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉奕梅,褚小剛,董偉民;某冶煉廠周圍砷污染影響分析[J];環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù);2000年S1期

2 邵漢池,陳俊義,沈丹鋒;砷污染對水稻的影響及其轉(zhuǎn)化措施[J];上海農(nóng)業(yè)科技;2002年01期

3 亦農(nóng);砷污染在印度擴(kuò)散[J];世界農(nóng)業(yè);2003年07期

4 王陽生;冶金部砷污染防治會議在{嚲燒倏猍J];重有色冶煉;1980年Z1期

5 張毅;唐丁丁;;自然因素作用下的砷污染[J];環(huán)境保護(hù);1990年05期

6 謝正苗，黃昌勇;土壤－水稻系統(tǒng)中砷污染表征與相關(guān)性校驗(yàn)[J];廣東微量元素科學(xué);1996年07期

7 張曉紅,陳敏;印度西孟加拉州發(fā)生世界上最嚴(yán)重的砷污染[J];環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài);1998年03期

8 張曉紅,陳敏;印度西孟加拉州發(fā)生全球最嚴(yán)重的砷污染[J];環(huán)境導(dǎo)報(bào);1999年01期

9 馮德福;砷污染與防治[J];沈陽教育學(xué)院學(xué)報(bào);2000年02期

10 丁亮;評估孟加拉國的砷污染[J];國外醫(yī)學(xué)(衛(wèi)生學(xué)分冊);2003年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周黎明;聶亞峰;周建梅;周廷;魯勝利;;蓮花泡農(nóng)場農(nóng)田砷污染分布情況分析[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（上冊）[C];2006年

2 吳文鑄;郭敏;石利利;夏峰;蔡道基;;土壤固砷處理砷污染水體應(yīng)用研究初探[A];2012中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2012年

3 張輝;;河套地區(qū)地下水砷污染成因的同位素證據(jù)[A];第六屆全國環(huán)境地球化學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2002年

4 曾東;許振成;;篩選并利用抗砷菌與蜈蚣草互作對砷污染土壤修復(fù)作用的研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第四卷）[C];2009年

5 熊金波;樊昊心;王文明;蔡林;王革嬌;;砷污染煤礦土壤砷抗性微生物分離和宏基因組文庫構(gòu)建[A];首屆全國微生物基因組學(xué)學(xué)術(shù)研討會會程與論文摘要集[C];2006年

6 熊金波;樊昊心;王文明;蔡林;王革嬌;;砷污染煤礦土壤砷抗性微生物分離和宏基因組文庫構(gòu)建[A];2006中國微生物學(xué)會第九次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

7 王革嬌;熊金波;樊昊心;王文明;蔡林;;砷污染煤礦土壤砷抗性微生物分離和宏基因組文庫構(gòu)建[A];2006年度學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2006年

8 周廷;朱寶霞;王新明;馬爽;崔洋;常波瑋;;蜈蚣草修復(fù)東北某地日本遺棄化學(xué)武器砷污染土壤的可行性分析[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2011年

9 孫菱;肖思海;杜娟;胡偉;錢新;;砷污染事故區(qū)域事故后污染狀況研究[A];2012中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2012年

10 程明亮;;環(huán)境毒物砷污染與肝病[A];第十八次全國中西醫(yī)結(jié)合肝病學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 世界衛(wèi)生組織供稿 海萃譯;飲用水砷污染災(zāi)難逼近[N];健康報(bào);2000年

2 本報(bào)記者 倪金合;向砷污染“宣戰(zhàn)”[N];中國黃金報(bào);2013年

3 記者 林小春 任海軍;德啤被砷污染 但“仍處低水平”[N];新華每日電訊;2013年

4 朱景朝;新疆科學(xué)家攻克土壤砷污染控制難題[N];西部時(shí)報(bào);2013年

5 戴敬凱　楊濤利;鹽堿土砷污染有治了[N];中國環(huán)境報(bào);2013年

6 太原環(huán)醫(yī)所;砷污染[N];光明日報(bào);2003年

7 潘希;我國科學(xué)家“阻擊”砷污染[N];中國國土資源報(bào);2004年

8 記者 鄂平玲;獨(dú)山縣砷污染事件已妥善處置[N];人民日報(bào)海外版;2008年

9 王立芳;廣西河池受砷污染村民接受治療[N];西部時(shí)報(bào);2008年

10 本報(bào)記者 董子凡;無形殺手砷污染如何現(xiàn)形？[N];科技日報(bào);2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 紀(jì)冬麗;電動(dòng)—滲透性反應(yīng)格柵聯(lián)合修復(fù)砷污染土壤效能與機(jī)理研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

2 熊金波;微生物群落結(jié)構(gòu)在砷污染土壤蜈蚣草根際和不同深度土壤中的變化[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 莫小榮;復(fù)合礦化穩(wěn)定劑對砷污染土壤穩(wěn)定效果及機(jī)理的研究[D];廣西大學(xué);2015年

2 謝偉;不同水分條件下砷污染對土壤酶活性影響及機(jī)理研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 劉攀攀;水稻田中砷污染的生態(tài)效應(yīng)及其控制的初步研究[D];重慶大學(xué);2015年

4 楊卓悅;砷污染土壤的修復(fù)—固化/穩(wěn)定化及植物修復(fù)[D];吉林大學(xué);2016年

5 侯李云;客土改良技術(shù)對砷污染土壤的修復(fù)及其對莧菜吸收砷的影響[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 陳尋峰;砷污染土壤淋洗修復(fù)技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2016年

7 殷行行;砷脅迫下硒對旱稻砷吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響及生理機(jī)制[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

8 劉玲;砷污染土壤中砷氧化菌的篩選[D];廣東工業(yè)大學(xué);2007年

9 唐敏;砷污染土壤萃取修復(fù)技術(shù)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

10 牛秋雅;砷污染治理及砷資源回收利用的清潔生產(chǎn)新技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2001年

，

本文編號：1295608