为探明镉在不同细度苎麻种质体内的积累与富集性差异,对20个苎麻种质进行镉污染大田试验。结果表明:供试苎麻种质镉富集系数的变幅为0.971.58,富集系数较高的分别是中细度种质‘新1号’‘中苎1号’和高细度种质‘湘饲纤兼用苎麻1号’,富集系数依次为1.58、1.55、1.54,属于镉高富集苎麻种质,镉富集系数(0.97)最小的是高细度种质‘黄平青麻’;供试苎麻种质镉转运系数的变幅为0.661.41,转运系数最高的是中细度种质‘耒阳青麻’,其转运系数为1.41;供试苎麻种质年镉积累量的变幅为10.2421.8

【目的】研究了水稻Cd高积累品种对Cd的富集特性,并探讨其对Cd污染土壤的修复潜力,为Cd污染农田修复提供理论依据。【方法】以前期筛选出的Cd高积累品种泸17-T2171(Lu17-T2171)和武金4B(Wujin4B)为试验材料,普通品种泸恢17(Luhui17)为对照,采用土培试验,分析其在不同Cd处理条件下分蘖期和扬花期的Cd含量、积累量等变化特征,并探讨其对不同Cd污染程度土壤的净化能力差异。【结果】(1)随着Cd处理浓度的升高,Cd高积累品种的生物量逐渐增加,与对照相比(Cd0),Lu17-T2171生物量在分蘖期和扬花期Cd50条件下分别增加了33.96%和19.51%,Wuji...

为研究富集植物秸秆对超富集植物的化感作用,通过盆栽试验,研究了镉污染条件下,土施4种镉富集植物(小飞蓬、碎米荠、旱莲草和豆瓣菜)秸秆对牛膝菊生长及镉积累的影响。结果表明:与未施用相比,施用小飞蓬和碎米荠秸秆提高了牛膝菊根系、茎秆、叶片、地上部分及整株生物量,也提高了牛膝菊株高和抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,但施用旱莲草和豆瓣菜秸秆则降低了牛膝菊的生物量、株高和抗氧化酶活性。施用小飞蓬、碎米荠、旱莲草和豆瓣菜秸秆均提高了牛膝菊地上部分镉含量,分别比未施用提高了12.01%,9.55%,22.03%,5.39%,但只有施用小飞蓬和碎米荠秸秆的牛膝菊地上部分镉积累量高于未施用(分别比未施用...

【目的】秧苗富锌是发挥水稻锌-镉拮抗效应的一种新模式，研究不同水稻品种对秧苗富锌降镉效应的响应差异及潜在机制，为该模式的推广应用奠定基础。【方法】选择武运粳21号、浙粳优1578、黄华占、徽两优丝苗等4个品种开展水培富锌和盆栽验证试验，研究不同品种锌富集的动态特征及移栽后水稻组织对镉的吸收转运差异，通过分析根系相关镉转运基因的表达状况探究秧苗富锌降镉效应的种间差异机制。【结果】锌培养对水稻秧苗的生长发育无明显影响，但不同品种幼苗锌富集能力差异明显，浙粳优1 578幼苗锌积累量（230μg/株）最高，武运粳21号次之（124μg/株），黄华占和徽两优丝苗相对较低（85.1—95.0μg/株）。浙粳优1578幼苗根系镉转运基因对富锌较为敏感，OsZIP7表达下调48.7%,OsZIP1表达上调81.3%；武运粳21号幼苗根系OsIRT1和OsZIP7表达分别下调35.9%和35.0%,OsZIP1表达上调31.1%；而黄华占和徽两优丝苗幼苗根系镉转运基因对富锌较不敏感。秧苗富锌使分蘖期武运粳21号根系和茎叶镉浓度分别下降26.7%和36.7%；浙粳优1578根系和茎叶镉浓度分别下降32.0%和40.0%，根系-茎叶镉转运系数显著下降12.0%。秧苗富锌使武运粳21号、浙粳优1578和黄华占糙米镉含量分别下降37.5%、36.7%和25.3%，而对徽两优丝苗糙米镉含量无明显影响，表明秧苗富锌对水稻降镉效应存在明显的种间差异。相关分析显示，糙米Cd浓度与茎叶Cd浓度呈显著正相关，而茎叶Cd浓度与根系和茎叶Zn浓度呈显著负相关，表明水稻内部Zn、Cd拮抗作用明显。根系和茎叶Zn浓度均与OsZIP7和OsIRT1的相对表达量呈显著负相关，与OsZIP1的相对表达量呈显著正相关关系，表明秧苗富锌主要通过调控根系OsZIP1、OsZIP7和OsIRT1的表达，从而间接影响糙米镉含量。【结论】不同品种幼苗根系镉转运基因对富锌的响应差异明显，浙粳优1578和武运粳21号较为敏感，故而糙米镉含量下降幅度高于其他品种。

利用超积累植物来修复重金属污染土壤是目前最有发展前途的一种植物修复技术.综述了超积累植物的富集特征、耐性机理和应用前景.

【目的】阐明镉处理下不同种群青杨镉富集能力的变异特征,为利用青杨进行重金属土壤修复提供参考。【方法】以自然分布于川西地区的榆林(YL)、日隆(RL)和牦牛沟(MN)3个自然种群青杨插条为材料,通过盆栽方式,对其进行0(CK),5(L)和10(H)mg/kg镉处理,测定不同处理青杨插条根、茎、叶中的镉含量,生物量及地径和树高,分析不同种群青杨的富集能力差异,并利用巢式方差分析方法,比较镉含量变异在种群和无性系间的分量比例。【结果】2个镉处理下青杨生长无明显变化,3个种群平均镉含量为3.3645.01 mg/

采用盆栽试验方法,研究了4种不同积累镉能力白菜吸收累积镉的特征。分别对4种不同积累Cd能力白菜地上部Cd含量与土壤全Cd含量之间的关系分别用数学模型进行模拟,发现二者均分别符合线性或二次曲线模型。结果表明,4种不同积累Cd能力的白菜地上部Cd含量与土壤全Cd含量之间的相关性均达到显著水平。白菜为叶菜类蔬菜,按GB2762-2005规定的叶菜类蔬菜中Cd最高允许限量标准,由拟合方程可以推算出,白菜地上部Cd含量为0.2 mg/kg时,种植白菜新北京3号、北京小杂60、多抗3号和早心白所允许的最大土壤Cd含量分别为1.74,2.25,0.603和0.842 mg/kg。可见土壤Cd含量低于1.0 ...

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处理7,14,21 d后取样,研究镉处理对生菜的地上部和地下部鲜质量、镉含量、镉富集转运特征、生理指标、抗氧化酶活性、光合色素指标及叶绿素荧光参数的影响。【结果】25 mg/L镉处理前14 d对生菜地上部和地下部鲜质量具有促进作用,21 d时25～100 mg/L镉表现出明显的抑制作用。镉处理生菜的地下部镉含量、富集系数均高于地上部;随着镉质量浓度的升高,富集系数总体呈现下降的趋势;处理7 d后,随着镉质量浓度增加,转运系数下降,14和21 d则先上升后下降。在25～100 mg/L镉处理后,生菜的可溶性蛋白含量随着镉质量浓度的升高而增加,但随着处理时间延长逐渐下降;MDA含量随着镉质量浓度升高以及处理时间的延长而增加。与CK相比,7 d时镉处理SOD活性显著升高,14 d显著下降;21 d各处理间差异不显著。镉处理7～21 d后POD活性均较CK显著升高(14 d时25 mg/L处理除外)。随着时间推移,镉处理CAT活性总体表现出先降低后升高的规律。与CK相比,7 d时镉处理生菜光合色素的含量明显增加,14 d时低质量浓度(25 mg/L)镉处理光合色素指标总体增大,高质量浓度(50,100 mg/L)镉抑制了光合色素的合成,21 d时镉处理光合色素指标较CK显著降低。25～100mg/L镉处理7～21 d后,镉对生菜叶绿素荧光参数有明显影响,其中镉处理21 d后PSⅡ最大光量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')、PSⅡ实际光量子效率(ΦPSⅡ)、稳态荧光衰减率(Rfd)较7 d均总体降低,而初始荧光值(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)则表现为增大。【结论】镉质量浓度越高、处理时间越长,生菜的光能转化效率越低,叶片热量散耗越高,光合作用能力降低,植株生长受抑制程度越严重。

对2种类型饲用玉米在不同栽培密度条件下光合产物生产和运转情况进行了研究。结果表明,青贮型玉米科多8号偏重于营养生长,其叶面积指数、干物质积累量大,二者随密度的变化其变幅较大;粮饲兼用型玉米陕单310偏重于生殖生长,其叶面积指数、干物质积累量较小,密度对其影响较小,耐密植。密度对2种类型玉米光合产物在器官中的分配比例及器官中光合产物的转运性能具有调节作用。科多8号和陕单310光合产物转移率较大的器官分别是叶片和茎秆。

为明确不同品种(系)彩色小麦主要农艺性状的特征及其与籽粒产量的相关关系，筛选出适宜鲁东地区栽培的彩色小麦品种。于2020—2022年2个冬小麦生长季，选用4个紫色小麦品种(系)青研紫麦1号(QYZ-1)、QYZ-2、山农紫麦1号(SNZM1)和农大3753(ND3753),2个蓝色小麦品系20064和20072以及普通白粒小麦品种济麦22(JM22,对照品种)为试验材料，系统研究了不同品种(系)彩色小麦的旗叶SPAD值、叶面积指数、干物质积累与转运、产量及其构成因素等方面的差异，和各农艺性状的稳定性以及产量可持续性。结果表明，各彩色小麦品种产量、千粒质量、开花期叶面积指数、花后SPAD值、开花期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量及收获指数均低于普通白粒小麦品种济麦22。各彩色小麦品种(系)间比较，紫色小麦QYZ-1产量显著高于其他彩色小麦品种(系),单位面积粒数与QYZ-2无显著差异，但其千粒质量显著高于QYZ-2;紫色小麦QYZ-1开花期上三叶叶面积指数显著高于蓝色小麦品系及ND3753,紫色小麦QYZ-1花后旗叶SPAD、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花前干物质转运量和收获指数均高于其余彩色小麦品种(系);与其他品种(系)比较，JM22和QYZ-1各农艺性状的变异系数(CV)均较小，彩色小麦间比较，QYZ-1的产量均值和产量可持续性指数(SYI)均较高。另外，相关分析表明，产量分别与开花期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花前干物质转运量、收获指数、旗叶花后28 d SPAD值、开花期全绿叶叶面积指数和千粒质量呈极显著的正相关关系。综合2 a的结果，表明QYZ-1具有适宜的叶面积指数，并维持了较高的花后旗叶SPAD值，花后旗叶的衰老较慢，开花—成熟时间较长，协同提高了花后干物质积累量和花前干物质转运量、成熟期干物质积累量和收获指数以及单位面积粒数和千粒质量，表现出较高的产量。综上所述，青研紫麦1号产量稳定且可持续性较好，是适宜鲁东地区栽培的彩色小麦品种。

为探究氮素水平对大麦光合性能及氮肥利用效率的影响,研究大麦氮高效形成的机理,以蒙啤3号、垦啤7号2个品种为试材,设0,90,180,270 kg/hm~2纯氮4个氮肥处理,分析了不同施氮水平下不同氮效率大麦开花期叶片光合性能、花后氮素积累和转运及氮肥利用效率的差异及相关性。结果表明:随着施氮水平的升高,2个品种大麦的Chl、Pn、Gs、Tr、Fo、Fm、Fv/Fm、qP、花后氮素积累率及其对籽粒贡献率均呈先升高后降低的趋势,在施氮量为180 kg/hm~2时达到峰值,叶片和茎秆的氮素转运率及其对籽粒贡献率、氮肥生产效率、氮肥生理效率呈先降低后升高的趋势,氮肥农学效率、氮肥偏生产力呈降低趋势。品种间相比,蒙啤3号的Chl、Pn、Gs、Tr、Fo、Fm、Fv/Fm、qP、叶片和茎秆氮素转运对籽粒的贡献率、NAG、PFP和产量均高于垦啤7号。花后氮素积累率及其对籽粒贡献率均为垦啤7号大于蒙啤3号;叶片和茎秆氮素转运率、NGPE、NPE无显著差异。相关分析结果显示,产量与各项光合性能指标均呈极显著正相关;花后氮素积累率及其对籽粒的贡献率与各项光合性能指标呈正相关;除叶片氮素转运率与Fv/Fm呈显著负相关外,叶片、茎秆氮素转运率与其余各项光合性能指标均呈极显著负相关;叶片氮素转运对籽粒的贡献率除与Gs和Fo呈极显著和显著负相关外,其余均呈负相关,茎秆氮素转运对籽粒的贡献率与Chl、Pn、Fv/Fm、qP呈正相关,与Gs、Tr、Fo、Fm呈负相关; NGPE与Fv/Fm呈负相关,与Chl、Pn、qP呈显著负相关,与其他光合性能指标呈极显著负相关;NAE与Chl、Gs、Fv/Fm呈正相关,与其他光合性能指标呈负相关;PFP与Fv/Fm呈正相关,与其他光合性能指标呈负相关;NPE与Chl、Pn、Fv/Fm呈显著负相关,与其他光合性能指标呈极显著负相关。综合分析后得出,适量增施氮肥有助于大麦生长发育及增产,但施氮过多会起抑制作用。蒙啤3号对氮肥响应能力强,光合性能强,转运的氮素对籽粒贡献率高,氮肥利用效率也相对较高。

以水稻(Oryza sativa)为研究对象,进行大田试验,探讨在重金属镉污染土壤(总Cd含量为5.78 mg·kg-1)上施用不同硅肥对水稻产量、水稻不同部位镉含量的影响。结果表明:土施硅肥(750 kg/hm2)、喷施0.2%无机硅溶胶、喷施0.2%有机硅溶胶均增加了水稻产量,显著地降低了水稻根、茎叶和稻米中Cd的含量及其富集系数,其中,稻米Cd含量分别下降了49.04%、60.55%、62.19%。土施硅肥对水稻的增产效应高于喷施硅溶胶,而喷施硅溶胶对降低水稻Cd含量的效应优于土施硅肥。

采用大田试验方法，分析种植于锑污染农田中的29个品种(系)甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长及根、茎、叶、荚、籽粒吸收和转运锑的能力。结果表明：常香油3号的单株干质量(126.84 g)远高于其他供试油菜的，具有较明显的生长优势；油菜叶、荚、根、茎、籽粒中锑含量依次降低，叶中锑含量远高于其他器官的，是油菜中锑的主要富集部位，油菜茎、叶、荚、籽粒中锑含量与根中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，籽粒锑含量与根、茎中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，说明籽粒中锑主要随着油菜根和茎向上运输而不断积累；南油杂1号和米油518对锑的生物富集系数分别为1.11和0.06，分别为29个品种(系)中最高和最低的，分别属于高积累和低积累品种，它们籽粒中锑质量分数仅为0.38和0.22 mg/kg，两者均可作为锑污染土壤修复的优选油菜品种；茎到叶(TFSL)、茎到荚(TFSP)、茎到籽粒(TFSS)、根到茎(TFRS)、荚到籽粒(TFPS)、叶到荚(TFLP)、叶到籽粒(TFLS)的转运系数依次降低；籽粒锑含量与TFRS呈显著(P<0.05)正相关，与TFPS、TFLS、TFSS呈极显著(P<0.01)正相关，与TFSP呈极显著(P<0.01)负相关，说明油菜籽粒锑含量主要决定于荚和叶中锑向籽粒的转运能力。

采用大田试验方法，分析种植于锑污染农田中的29个品种(系)甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长及根、茎、叶、荚、籽粒吸收和转运锑的能力。结果表明：常香油3号的单株干质量(126.84 g)远高于其他供试油菜的，具有较明显的生长优势；油菜叶、荚、根、茎、籽粒中锑含量依次降低，叶中锑含量远高于其他器官的，是油菜中锑的主要富集部位，油菜茎、叶、荚、籽粒中锑含量与根中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，籽粒锑含量与根、茎中锑含量呈极显著(P<0.01)正相关，说明籽粒中锑主要随着油菜根和茎向上运输而不断积累；南油杂1号和米油518对锑的生物富集系数分别为1.11和0.06，分别为29个品种(系)中最高和最低的，分别属于高积累和低积累品种，它们籽粒中锑质量分数仅为0.38和0.22 mg/kg，两者均可作为锑污染土壤修复的优选油菜品种；茎到叶(TFSL)、茎到荚(TFSP)、茎到籽粒(TFSS)、根到茎(TFRS)、荚到籽粒(TFPS)、叶到荚(TFLP)、叶到籽粒(TFLS)的转运系数依次降低；籽粒锑含量与TFRS呈显著(P<0.05)正相关，与TFPS、TFLS、TFSS呈极显著(P<0.01)正相关，与TFSP呈极显著(P<0.01)负相关，说明油菜籽粒锑含量主要决定于荚和叶中锑向籽粒的转运能力。

为探究金盏菊(Calendula officinalis)在镉污染土壤修复中的应用潜力,本研究通过盆栽试验,设定0(CK)、10、30、50、100 mg·kg~(-1) 5个Cd浓度梯度,分析金盏菊在不同浓度Cd胁迫下形态变化、耐性、Cd转移系数和积累特征。结果显示,金盏菊植株在不同浓度Cd胁迫下没有表现出明显的不良状况,株高及生物量随着Cd浓度的增加先增大后减小,在Cd浓度30 mg·kg~(-1)时达到最大值并显著高于CK (P 0.05);每个处理下金盏菊的转移系数均小于1,而地上部富集系数均大于1,金盏菊对重金属Cd的积累量随着土壤中Cd浓度的增加而增大,100 mg·kg~(-1)时每株正常生长的金盏菊对Cd的积累量达到908.21μg。研究结果表明,金盏菊对Cd胁迫具有较好耐性,Cd浓度较高时能起到良好的富集效果。因此,金盏菊在Cd污染浓度较高的土壤上有一定应用潜力。