水稻镉安全材料分蘖期根部镉积累分布特征
[目的]镉(Cd)低积累作物的培育和应用是减少土壤中Cd通过食物链危害人体健康的重要途径.通过研究Cd处理下水稻分蘖期根部Cd的积累分布特征,揭示水稻Cd安全材料根部Cd的固持机理,为水稻Cd安全品种的培育提供理论依据.[方法]以水稻Cd安全材料D62B为供试材料,普通材料Luhui 17为对照,进行水培试验.水稻秧苗于三叶一心时移栽至盆中(40 cm×60 cm×15 cm),以CdCl2·2.5H2O加入营养液,设0(CK)、0.5 (Cd0.5)、1.0 (Cd1)、2.0 (Cd2) mg/L 4个Cd浓度处理,30天后收获,分为根和地上部测定其Cd全量.采用化学试剂逐步提取法和差速离心法分别测定根部Cd化学形态和亚细胞分布特征,并进一步结合细胞壁多糖,研究其对Cd的响应特征.[结果]1)Cd处理下D62B各部位Cd含量显著低于Luhui 17,转移系数较小,其根部Cd向地上部转移较少.2)随Cd处理浓度升高D62B根部水提取态Cd分配比例降低,盐酸提取态Cd、残渣态Cd分配比例升高,Cd移动性减弱.D62B根部Cd以氯化钠提取态为主(48.9％～52.1％),高浓度Cd处理(2.0 mg/L)下其分配比例是Luhui17的1.11倍,水提取态是Luhui17的82.3％,其根中Cd的移动性弱于普通材料.3)D62B根部Cd主要分布于可溶部分和细胞壁,其中细胞壁Cd分配比例为38.6％～41.8％,高于Luhui17.随Cd处理浓度升高,D62B根细胞壁Cd分配比例降幅小于Luhui 17,其细胞壁对Cd的固持作用有限但强于普通材料.4)D62B根细胞壁半纤维素1的Cd含量是果胶的7.74～8.40倍,Cd主要与细胞壁中半纤维素1结合.半纤维素1 Cd含量随Cd处理浓度升高而显著增加,2.0 mg/L Cd处理下D62B和Luhui 17半纤维素1单位总糖Cd结合量较1.0 mg/L Cd处理分别增加32.6％、11.2％,D62B根细胞壁半纤维素1的Cd结合能力强于Luhui 17.[结论]水稻Cd安全材料D62B各部位Cd含量低于Luhui17,其转移系数较小.D62B根中Cd主要为氯化钠提取态,随Cd处理浓度升高,根部Cd向移动性较弱的化学形态转化.D62B根细胞壁中Cd主要与半纤维素1结合,由于其Cd结合能力较强,D62B根细胞壁对Cd的固持作用强于普通材料.因此,D62B对Cd的转移能力弱于普通材料,是其籽粒Cd安全的重要原因.
水稻、镉安全材料、镉、化学形态、细胞壁、半纤维素1
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四川省重点研发项目2017SZ0188,2017SZ0198;国家科技支撑计划2015BAD05B01
2019-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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