阿魏酸对小麦灌浆过程镉转运分配差异的影响
作者单位：四川农业大学资源学院
会议名称：《第二十届中国作物学会学术年会》
会议日期：2023年
摘 要：【研究背景】镉是我国谷物主要的重金属污染物,通过食物链的传递威胁人体健康。小麦是我国重要的,受镉污染危害显著的粮食作用,控制镉向小麦籽粒中迁移和积累解决小麦镉污染的重要举措。阿魏酸是普遍存在的酚酸,外源施用阿魏酸能够缓解镉对小麦植株毒害效应,但对小麦籽粒镉转运分配及积累的影响尚不明确。本研究采用叶面喷施阿魏酸,探究阿魏酸对小麦籽粒灌浆过程中镉积累特性以及植株体内转运分配的影响,以期为降低小麦籽粒镉含量提供科学依据。【材料与方法】本研究以四川小麦品种川麦104为材料,研究镉污染农田中叶面喷施阿魏酸对小麦灌浆过程中植株体内镉转运分配的影响。实验以不喷施阿魏酸为对照处理,于开花后每7天进行一次叶面喷施处理,并进行植株各组织样品采集,分析各组织器官及亚细胞镉含量,结合籽粒灌浆速率,研究阿魏酸对小麦籽粒镉积累的作用效应。【结果与分析】1.相较于对照,阿魏酸处理降低了成熟期小麦籽粒中镉含量60%,其浓度为0.04 mg/kg,符合国家安全生产标准。2.阿魏酸处理下小麦穗部镉积累量在花后14天达到峰值后趋于平稳,成熟期小麦穗部镉含量占比相较于对照降低了3.1倍;而对照条件下镉含量持续上升。3.在灌浆过程中对照处理下籽粒的灌浆速率显著高于阿魏酸处理,阿魏酸处理显著降低了成熟期籽粒镉积累量在穗部的占比。4.阿魏酸处理下,小麦灌浆过程中穗部中护颖、内外稃、芒等高蒸腾器官和穗轴镉含量逐渐增加,限制了镉在籽粒中的分配。【结论】镉在小麦穗部组织器官的分配依赖于植物韧皮部运输差异,研究发现阿魏酸改变了小麦穗部韧皮部对镉的分配响应,增加了穗部高蒸腾器官对镉的固持,降低了小麦籽粒的灌浆速率抑制籽粒中镉的积累。