硅离子对水稻镉吸收转运特性的影响

发布时间：2020-07-05 17:37

【摘要】：近年来,我国农田镉(Cd)污染问题日益突出,稻米的安全生产受到了极大的关注。硅(Si)是有利于水稻生长的有益元素,水稻能够有效的积累Si。本研究利用水培试验和大田试验,探究了Si对Cd吸收转运特性的影响以及提高水稻耐Cd能力的机理。主要研究结果如下:1、提升培养液中的Si浓度能够有效缓解Cd胁迫对水稻幼苗生长的抑制作用,维持抗氧化酶活性的稳定。2.7μmol·L~-11 CdCl_2不仅抑制了水稻幼苗的生长,诱导幼苗体内产生了大量的MDA(丙二醛),还显著降低了可溶性蛋白含量和POD(超氧化物歧化酶)活性。Cd胁迫环境中添加Si显著增加了水稻幼苗POD活性和可溶性蛋白含量,显著降低了MDA含量,提高了幼苗对Cd的耐受性。2、Si浓度对Cd和Si在水稻幼苗体内的吸收转运有显著影响。2.7μmol·L~-11 CdCl_2胁迫下,提升根际Si浓度,几乎没有影响根系的Cd含量,却显著降低了地上部分的Cd含量,并大幅度地增加了地上部分Si含量。0.5~2 mmol·L~(-1) Si显著抑制了Cd由根系向地上部分的转运,促进了Si由根系向地上部分的转运。3、Si浓度对水稻幼苗体内必需金属元素的吸收有显著影响。Si显著增加了根系Mg、Ca、Fe和Zn含量,对根系K和Mn含量无显著影响;Si还显著增加了地上部分Fe和Zn含量,对地上部其它必需金属元素含量无显著影响。4、喷施纳米硅肥对Cd在水稻体内的转运和积累有显著影响。喷施5~25 mmol·L~(-1)的纳米硅肥使籽粒和穗轴中的Cd含量分别下降1.6%~64.9%和36.1%~60.8%。喷施25 mmol·L~(-1)纳米硅肥还显著降低了旗叶、穗下节、穗下节间、倒二叶中的Cd含量。喷施纳米硅肥对根系中的Cd含量、基部茎叶中的Cd含量、倒二节中的Cd含量及倒二节间中的Cd含量没有显著影响。5、叶面喷施纳米硅肥显著增加了K、Mg和Fe在籽粒和穗轴中的积累,但对Ca、Mn、Zn在籽粒和穗轴中的积累几乎没有影响。K含量最高的器官是穗下节间,Mg含量最高的器官是旗叶下面的倒二叶。根系中的Fe含量高达74.12~78.60 g·kg~(-1),但Fe在其它器官的含量只有0.11~0.93g·kg~(-1)。6、喷施纳米硅肥对Cd、K、Mg和Fe四种元素在水稻不同器官之间的转运有显著影响。纳米硅肥显著降低了Cd由根系向穗下节以及穗下节向穗轴的转运,却显著增加了K、Mg、Fe由穗下节向穗轴的转运,对Ca、Zn、Mn的转运几乎没有影响。高剂量的纳米硅肥比低剂量的纳米硅肥更能有效地抑制Cd由根系向穗下节及穗下节向穗轴的转运。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511
【图文】：

幼苗长势,鲜重,地上部分,幼苗根系

0.00.20.40.60.81.01.21.4Si0Si1Si2Si3bbbb根系鲜重（g）aACK0.00.51.01.52.02.53.03.5Si0Si1Si2Si3cbcbcb地上部分鲜重（g）aBCK图 2.1 Si 对水稻幼苗长势的的影响Fig.2.1 Effects of Si on the growth of rice seedlings图 2.2 Si 对水稻幼苗根系鲜重（A）和地上部分鲜重（B）的影响Fig.2.2 Effects of Si on root fresh weight（A）, shoot fresh weight（B）in rice seedlings.图中不同小写字母表示各处理间差异显著（P＜0.05）。下同

【参考文献】