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樟树对铜胁迫的生长和生理响应及铜富集转运特性分析

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植物科学学报 2024年第2期42卷 232-241页

作者：刘淑娟欧阳雪灵杨爱红刘腾云刘立盘周华江西省科学院生物资源研究所江西省观赏植物遗传改良重点实验室南昌330096 江西省经济作物研究所南昌330202

以前期在铜污染矿区修复中筛选出的耐铜樟树(Cinnamomum camphora(L.)Presl)为材料,通过盆栽模拟实验,以不添加铜为对照(CK),设置50、150、300、600、900、1200 mg/kg 6个处理浓度,胁迫处理60 d后,测定樟树的生物量积累、叶绿素含量、... 详细信息

以前期在铜污染矿区修复中筛选出的耐铜樟树(Cinnamomum camphora(L.)Presl)为材料,通过盆栽模拟实验,以不添加铜为对照(CK),设置50、150、300、600、900、1200 mg/kg 6个处理浓度,胁迫处理60 d后,测定樟树的生物量积累、叶绿素含量、生理生化指标及樟树对铜离子的富集和转移量,分析不同浓度铜处理对耐铜樟树生长、生理生化的影响,以及铜在不同组织的富集转运规律。结果显示,樟树对铜胁迫表现出低浓度(150 mg/kg)促进生长,高浓度抑制生长的趋势。超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))、游离脯氨酸和可溶性糖含量等生理指标在900 mg/kg处理时没有显著升高;谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)随着处理浓度的升高逐渐降低;丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量则随着处理浓度的升高逐渐升高。各器官铜含量的大小顺序为根>叶>茎,樟树主要将铜富集在根系,往地上茎和叶的转移率很低,极大地降低了对茎、叶的铜毒害作用,且随着处理浓度的增加,铜由根系向叶片的转移率IF(Leaf/Root)由对照处理的0.078逐降至1200 mg/kg处理时的0.007;铜由根系向茎的转移率IF(Stem/Root)由对照处理的0.06逐降至1200 mg/kg处理时的0.005。综合其生长、生理及铜的富集转运特性,樟树对铜具有较好的耐受性,耐受浓度可达900 mg/kg,是可用于铜污染土壤种植的理想材料。

关键词：樟树铜胁迫生理响应富集转运

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木醋液对镉污染农田禾本科作物富集转运Cd效应影响

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环境科学 2024年

作者：多晶叶佳润杨东霞刘宇昊李一刘世亮介晓磊刘芳赵颖河南农业大学资源与环境学院农业农村部黄淮海平原耕地质量保育重点实验室洛阳市场监管局产品质量检验检测中心化工室

为探究木醋液对镉（Cd）污染农田禾本科作物富集转运的影响，采用田间小区试验，设置9个处理，测定植株与根际土壤Cd含量，开展木醋液对禾本科作物（小麦、大麦和燕麦）生长和作物对Cd富集转运影响的研究。结果表明，施加木醋液可提高... 详细信息

为探究木醋液对镉（Cd）污染农田禾本科作物富集转运的影响，采用田间小区试验，设置9个处理，测定植株与根际土壤Cd含量，开展木醋液对禾本科作物（小麦、大麦和燕麦）生长和作物对Cd富集转运影响的研究。结果表明，施加木醋液可提高各作物生物量（小麦、大麦和燕麦分别为0%～6.73%、14.45%～15.91%和19.48%～21.97%，P转运系数和Cd含量指标，大麦籽粒Cd含量风险系数最低，适合中轻度Cd污染农田种植，并可通过秸秆离田进行边生产边修复，实现中轻度Cd污染农田的安全生产。

关键词：土壤重金属镉(Cd)污染禾本科作物富集转运木醋液

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锑胁迫对桑树生理指标及富集转运特征的影响

农业环境科学学报 2020年第8期39卷 1667-1674页

作者：耿丽莎杨再福许志楠舒文君朱彤东华大学环境科学与工程学院上海201620

为探讨桑树(Morus alba L.)应对锑(Antimony,Sb)胁迫的响应机制以及对锑污染的累积修复效果,采用土培法,以2年生桑树幼苗为实验材料,设置Sb3+(50、100、200、300 mg·kg-1),Sb5+(100、200、400、600 mg·kg-1)和Sb3++Sb5+(25+50、50+100、100+200、150+300 mg·kg-1)12个浓度,研究不同价态、不同浓度锑处理对桑叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量的影响,测定桑树各部位锑含量并计算富集转运系数。结果显示,单一和复合锑胁迫都会抑制桑叶的叶绿素合成,对于SOD和CAT活性,各处理都呈现出低浓度促进,高浓度抑制的现象,锑胁迫下MDA含量较对照组有显著增加,各个锑处理的富集系数均小于对照组。研究表明,单一Sb3+胁迫下桑树中锑分布为根>枝>茎>叶,Sb3+、Sb5+复合胁迫下桑树锑分布为根>茎>叶>枝,锑污染程度的增加抑制了桑树根向桑叶运输锑的能力,减小了桑树的富集能力。

关键词：锑桑树生理生化富集转运

铅胁迫对禾本科牧草生长、生理及Pb^(2+)富集转运的影响

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草业学报 2015年第9期24卷 163-180页

作者：李慧芳王瑜袁庆华赵桂琴中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

采用苗期盆栽试验,对14份禾本科牧草种质材料进行不同浓度(0,10,50,100,200,300mg/kg)铅(Pb)胁迫处理,通过对株高、分蘖数、地上/地下生物量、脯氨酸含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、地上部与根中Pb2+含量等指标的测定与分析,探究P... 详细信息

采用苗期盆栽试验,对14份禾本科牧草种质材料进行不同浓度(0,10,50,100,200,300mg/kg)铅(Pb)胁迫处理,通过对株高、分蘖数、地上/地下生物量、脯氨酸含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、地上部与根中Pb2+含量等指标的测定与分析,探究Pb胁迫对禾草生长生理以及Pb2+富集转运的影响。结果表明,随着Pb浓度的增加,14份材料的株高、分蘖数、地上生物量均呈先上升后下降的趋势,地下生物量则逐渐降低,通过综合评价,来自土耳其的长穗冰草G5具有较强的耐Pb性。随着Pb浓度的增加,地上部与根中Pb2+含量逐渐升高,富集系数逐渐降低,转移系数逐渐降低(披碱草G7与G8除外),根中Pb2+含量显著高于地上部,为Pb2+的主要富集器官,披碱草地上部Pb2+含量高于其他材料,具有较强的Pb富集转运能力。7份材料的生理指标测定结果表明,随着Pb浓度的增加,7份材料的脯氨酸含量逐渐上升,CAT活性逐渐下降,POD和SOD活性则呈先上升后下降的趋势。

关键词：禾本科牧草苗期铅胁迫生长和生理富集转运

香蕉对砷镉铅的富集转运特征及土壤重金属安全阈值

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热带作物学报 2021年第1期42卷 267-274页

作者：潘攀刘贝贝吴琳符旖晴武春媛李勤奋范成五中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南海口571101 海南省热带生态循环农业重点实验室海南海口571101 国家农业环境儋州观测实验站海南儋州571737 贵州省土壤肥料研究所(贵州省农业资源与环境研究所) 贵州贵阳550006

建立土壤重金属安全阈值是保障我国农产品质量安全的一道重要屏障。本研究通过盆栽模拟实验研究香蕉对砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)3种重金属的富集转运特点,进一步通过建立香蕉茎叶与土壤As、Cd、Pb总量和有效态含量的关系,推导香蕉种植系... 详细信息

建立土壤重金属安全阈值是保障我国农产品质量安全的一道重要屏障。本研究通过盆栽模拟实验研究香蕉对砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)3种重金属的富集转运特点,进一步通过建立香蕉茎叶与土壤As、Cd、Pb总量和有效态含量的关系,推导香蕉种植系统的土壤As、Cd、Pb的安全阈值。结果显示,Cd、Pb对香蕉生物量表现出“低促高抑”的作用。香蕉各组织对As的富集规律为:根>叶>茎;而对Cd、Pb的富集规律表现为:根>茎>叶。根茎向叶转运As的能力强于转运Cd和Pb。采用回归分析方法,建立香蕉茎叶中重金属与土壤重金属总量和有效态含量之间的回归模型共12个,根据GB 13078—2017《饲料卫生标准》中对原料As、Cd、Pb的限量规定推导出香蕉土壤中As、Cd、Pb总量安全阈值分别为102.40、0.46、15.39 mg/kg,有效态含量安全阈值分别为4.77、0.10、5.27 mg/kg。

关键词：香蕉重金属安全阈值富集转运

外源抗生素对栽培作物与野生植物的氧化胁迫及其富集转运的差异性

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南京师大学报（自然科学版） 2020年第2期43卷 84-91,99页

作者：武剑 Debela Sisay-Abebe 华倩雯陈欣瑶张园苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009

为探讨外源抗生素对栽培作物和野生植物的氧化胁迫及其在两者体内富集转运的差异性,采用土培实验研究了外源抗生素对栽培作物(青菜、生菜、玉米)和野生植物(稗草、马唐、狗尾)抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和丙二醛(MDA)含量的影响,以及... 详细信息

为探讨外源抗生素对栽培作物和野生植物的氧化胁迫及其在两者体内富集转运的差异性,采用土培实验研究了外源抗生素对栽培作物(青菜、生菜、玉米)和野生植物(稗草、马唐、狗尾)抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和丙二醛(MDA)含量的影响,以及残留的四环素类、磺胺类、喹诺酮类抗生素在栽培作物和野生植物中的富集转运特征.结果表明,外源抗生素显著抑制了栽培作物的SOD活性,其地下部分和地上部分的SOD活性较CK(无抗生素污染)降低了64.57%~105.52%和178.24%~260.00%.外源抗生素还显著增加了栽培作物的MDA含量,而野生植物变化较小.栽培作物和野生植物对外源抗生素的富集能力整体上呈现:栽培作物>野生植物,但其转运抗生素的能力:野生植物>栽培作物,且两者体内及其根际土壤中均以四环素类抗生素的残留量最大.研究表明,在抗生素污染的土壤中,栽培作物受到的胁迫作用在一定程度上要大于野生植物;栽培作物和野生植物分别具有较高的富集抗生素能力和转运抗生素能力,因此两者都具有不可忽视的生态风险,且在抗生素污染的土壤-植物系统中四环素类抗生素的生态风险较高.

关键词：栽培作物野生植物抗生素氧化胁迫富集转运

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锌镍胁迫下玉蝉花的耐性和富集转运研究

锌镍胁迫下玉蝉花的耐性和富集转运研究

作者：郭王子杰东北林业大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,大量重金属污染物进入土壤,导致土壤重金属污染加重,过量重金属污染会破坏植物的生长,对植物造成不良影响,进而影响园林植物的观赏效果。玉蝉花（Iris ensata）作为黑龙江城市绿地常用的园林花卉,具有较高的应用价值,因... 详细信息

随着社会的发展,大量重金属污染物进入土壤,导致土壤重金属污染加重,过量重金属污染会破坏植物的生长,对植物造成不良影响,进而影响园林植物的观赏效果。玉蝉花（Iris ensata）作为黑龙江城市绿地常用的园林花卉,具有较高的应用价值,因此本研究以玉蝉花为研究材料,以常见的重金属污染锌（Zn）、镍（Ni）作为污染物,施加锌镍单一及复合胁迫,以温室盆栽实验探究玉蝉花的耐受性和富集转运特征,旨在为园林应用和生态修复提供一定理论依据。主要研究结果如下:（1）在生长方面,锌镍单一及复合胁迫均对玉蝉花产生不良影响。3种不同处理下,各处理组的株高、根长、叶宽、叶面积和生物量相比对照组（CK）均出现下降,并且胁迫浓度越高,下降幅度越大。（2）在生理生化方面,玉蝉花对锌镍单一及复合胁迫均产生响应。在光合作用方面,随着胁迫浓度的升高,净光合速率（P_n）、气孔导度（G）、蒸腾速率（T）均表现出逐渐降低的趋势,而胞间二氧化碳浓度（C）呈现逐渐增加的趋势;3种处理下叶绿素a含量与CK相比均出现减少,叶绿素b含量、类胡萝卜素含量均在最高浓度处有最小值,总叶绿素含量均呈现逐渐降低的趋势,单一镍胁迫时叶绿素a/叶绿素b呈现先降低后升高的趋势,复合胁迫时没有显著变化。在抗氧化系统方面,超氧化物歧化酶（SOD）活性均在每种处理的最高浓度下具有最大值,单一镍胁迫和复合胁迫下,在最高胁迫浓度下有最大值,为CK的4倍和3.1倍,单一锌胁迫在1000mg·kg有最大值;单一镍胁迫时过氧化氢酶（CAT）活性在400mg·kg时有最大值,复合胁迫时表现出先升高后降低的趋势,单一锌胁迫时在2000mg·kg时有最小值;3种胁迫处理的谷胱甘肽（GSH）含量均表现出逐渐升高的趋势;单一锌胁迫下氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量在500mg·kg处有最大值,其余均在最高浓度处有最大值;单一镍胁迫时GSH/GSSG比值逐渐升高,在单一锌胁迫下在2000mg·kg处有最大值,复合胁迫下在最高浓度处有最大值。在渗透调节方面,随着胁迫浓度的升高,单一锌胁迫和单一镍胁迫处理下可溶性蛋白含量表现出先升高后降低的趋势,复合处理则表现出逐渐升高的趋势;单一镍胁迫和复合胁迫下可溶性糖含量呈现先升高后降低的变化趋势,单一锌胁迫下在2000mg·kg处有最大值;单一锌胁迫和单一镍胁迫的脯氨酸含量呈现增加的趋势,复合胁迫在最高浓度胁迫处有最大值。3种不同种类胁迫下丙二醛（MDA）含量均在最高浓度处有最大值;单一锌胁迫和复合胁迫的相对电导率呈现逐渐升高的趋势,单一镍胁迫下在400mg·kg处有最大值。通过对生长和生理指标进行主成分分析发现,单一锌胁迫下,玉蝉花主要通过积累脯氨酸、控制气孔开合、改变光合速率、调控生长、生产大量GSH、提高SOD活性抵御锌胁迫;单一镍胁迫下,玉蝉花主要通过生产GSH、调控光合作用、增强过氧化物酶（POD）活性、调节生长抵御镍胁迫;锌镍复合胁迫下,玉蝉花主要通过调控光合作用、调节生长、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高POD活性、增加GSH含量抵御复合胁迫。（3）在富集转运方面,锌镍单一及复合胁迫下,富集含量均表现为地下部分含量>地上部分含量,总富集含量与胁迫浓度呈正相关。随着胁迫浓度的升高,单一锌胁迫下,转运系数均逐渐升高;单一镍胁迫下,转运系数表现出先升高后降低的趋势;锌镍复合胁迫下,锌转运系数逐渐升高,但镍转运系数逐渐降低。（4）在锌镍亚细胞分布方面,锌镍单一及复合胁迫下结果呈现统一规律,对锌镍的截留主要以细胞壁为主,但当胁迫浓度升高,则细胞壁和可溶性组分共同发挥截留作用。

关键词：玉蝉花幼苗锌胁迫镍胁迫耐性富集转运

不同钝化材料对玉米Cd、Pb积累与转运的影响

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生态与农村环境学报 2024年第3期40卷 437-448页

作者：刘奇王晟陈文赵炫越包立张乃明云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学植物保护学院云南昆明650201

为探究不同钝化材料组合及用量对玉米吸收Cd、Pb的阻控效果,实现重金属污染耕地的安全利用,以“华兴单88”为供试玉米,采用田间试验方法,研究喷施叶面阻控剂(JGL)、不同用量有机肥(YJF1和YJF2)、腐植酸(FZS)和土壤重金属钝化剂(DHJ)以及... 详细信息

为探究不同钝化材料组合及用量对玉米吸收Cd、Pb的阻控效果,实现重金属污染耕地的安全利用,以“华兴单88”为供试玉米,采用田间试验方法,研究喷施叶面阻控剂(JGL)、不同用量有机肥(YJF1和YJF2)、腐植酸(FZS)和土壤重金属钝化剂(DHJ)以及YJF、FZS和DHJ与JGL的组合(YJF1^(+)/YJF2^(+)、FZS^(+)和DHJ^(+))对玉米生物性状和各部位Cd、Pb含量以及富集系数(BCF)、转运系数(TF)的影响,并根据玉米籽粒Cd、Pb的BCF推算土壤Cd、Pb风险阈值(T)作为阻控效果的评价指标。结果表明,9种阻控措施处理玉米产量较CK提高14.4%~32.3%,增产能力表现为JGLDHJ>YJF1>DHJ^(+)>YJF1^(+)>YJF2>FZS>YJF2^(+)>FZS^(+);供试玉米各部位Cd、Pb含量及富集能力均表现为根部最强,籽粒最弱,Cd、Pb转运能力均表现为茎部-叶部最强,根部-茎部最弱。通过田间试验证明,10种处理供试玉米产量和Cd、Pb阻控效果均表现为FZS+>YJF2^(+)>FZS>YJF2>YJF1^(+)>DHJ^(+)>YJF1>DHJ>JGL>CK;9种阻控措施处理供试玉米土壤TCd和TPb分别介于11.0~23.1 mg·kg^(-1)和109.9~218.0 mg·kg^(-1)之间。在该试验条件下,FZS作为增产以及Cd、Pb阻控效果最好的钝化材料,建议在Cd轻中度污染土壤的玉米产区推广使用,FZS^(+)作为增产以及Cd、Pb阻控效果最好的组合措施建议在Cd重度污染土壤的玉米产区推广使用。

关键词：钝化材料玉米 Cd Pb 富集转运风险阈值

矿质型叶面阻隔剂对春小麦镉吸收转运的阻控效果

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中国土壤与肥料 2024年第7期 169-174页

作者：王清宇刘美英郝孟婕赵宝平关世羽王永宁鲁瑞英内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010011 内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010019 赤峰应用技术职业学院内蒙古赤峰024000 内蒙古农牧业生态与资源保护中心内蒙古呼和浩特01000 巴彦淖尔市农牧业生态与资源保护中心内蒙古巴彦淖尔015199

为研究喷施不同叶面阻隔剂对北方田间春小麦镉的阻控效果,以‘永良4号,为材料,采用田间试验研究方法,于分期、孕穗期向小麦喷施4种不同矿质元素型叶面阻隔剂,分别为混合型(MAC)、锰锌元素型(MZ)、硫元素型(S)、硅元素型(Si),同时设置清... 详细信息

为研究喷施不同叶面阻隔剂对北方田间春小麦镉的阻控效果,以‘永良4号,为材料,采用田间试验研究方法,于分期、孕穗期向小麦喷施4种不同矿质元素型叶面阻隔剂,分别为混合型(MAC)、锰锌元素型(MZ)、硫元素型(S)、硅元素型(Si),同时设置清水喷施为对照,通过测定小麦各器官镉含量分析不同叶面阻隔剂对小麦镉的阻控效果。结果表明:(1)与清水对照相比较,4种不同矿质元素型叶面阻隔剂均有效降低小麦籽粒中的镉含量,其中,MZ、S处理使籽粒降镉效果显著,4种叶面阻隔剂的降镉能力为MZ>S>Si>MAC,籽粒镉含量分别降低了47.7%、40.1%、33.3%和26.5%。(2)小麦各器官镉富集系数的表现为根>茎>叶>颖壳>籽粒,叶面喷施4种矿质元素型阻隔剂后均抑制了小麦籽粒的富集能力,而MAC和MZ处理增加了小麦根部的富集能力,抑制了叶片中镉的累积。(3)MAC和MZ处理阻隔剂抑制了镉从根至茎部的转移,S和Si处理主要抑制叶至籽粒部的镉转运。因此,在通过叶面喷施阻隔剂阻隔小麦镉的污染方面,可以选取喷施MZ型和S型叶面阻隔剂。

关键词：叶面阻隔剂春小麦镉含量富集转运

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