镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响

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1、生态环境学报2009,18(5):1863-1868http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响何俊瑜，王阳阳，任艳芳，周国强，杨良静贵州大学农学院,贵州贵阳550025摘要：为了解植物根系对重金属镉的反应，以水稻秀水63和秀水09为试验材料，采用溶液培养方法，研究不同浓度镉(0、1、-1-15、10、25、50、100μmol·L)对水稻幼苗根系形态和部分生理特性

2、的影响。结果表明：1μmol·L镉处理对2个水稻品种根系生长有一定的促进作用，表现为植株干质量、根系总长度、根系表面积、根体积和根系活力均略有升高。但随着镉浓度(5～-1-1-1100μmol·L)增加，表现出一定的抑制效应，与对照相比，秀水63和秀水09分别在10μmol·L和25μmol·L镉处理时的根系干质量、根系总长度、根系表面积、根体积和根系活力明显受到抑制，而根系平均直径、质膜透性均有所增加。不同浓度镉-1胁迫对两个水稻品种直径≤1.5mm的根系生长影响最大，其中高于10μmol·L镉胁迫下，秀水63直径≤

3、1.5mm根系长度、根系表面积和根系体积分别降低了11.89%～55.39%、10.77%～57.27%和18.37%～67.35%，秀水09分别降低了6.84%～40.48%、8.55%～42.79%和16.50%～52.42%。本实验结果表明，2个水稻品种对镉胁迫存在着一定的差异，秀水09对Cd胁迫的耐受能力要强于秀水63。关键词：镉；水稻；根系形态生理特性中图分类号：X173;Q945.78文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）05-1863-06[8]镉（Cd）是生物毒性最强的重金属元素之一。吸

4、收机会。目前对于重金属镉对根系的影响研究近年来，由于农业生产中化肥施用量的增加，以及多集中于对根生物量、根长及根尖细胞损伤的研究[9-12]工业“三废”和城市垃圾的排放量的增大，土壤中镉，但专门系统研究镉胁迫下水稻根系形态特性含量呈不断上升的趋势。同时酸雨作用使土壤中镉和生理特性的报道较少。本文以耐性不同的两个水[1]离子的可溶性增加，导致土壤镉毒性增强。据不稻品种作为试验材料，采用水培方法，探讨镉对水完全统计,我国重金属Cd污染农田面积已超过28稻根系生长形态和生理生化过程的影响，以揭示有2万hm,农田镉污染事件经常

5、发生，严重制约了农关镉的毒害作用机理及品种间应答镉胁迫的差异，[2]业的可持续发展。为镉耐性机制和水稻耐镉品种的选用和选育提供作为植物非必需元素的镉，它不参与生物的结理论依据。构和代谢活动，即使在低浓度下对植物体也会产生1材料与方法[3]毒害作用。国内外有关镉对植物影响的研究多是1.1材料集中在研究镉对植物地上部分的影响方面，如抑制水稻Cd敏感品种秀水63（OryzasativaL.cv.植物光合作用和蒸腾作用，干扰植物的代谢进程，Xiushui63）和Cd耐性品种秀水09（OryzasativaL.[3-6]降低产量

6、和品质，加速植物衰老等。但对根系cv.Xiushui09）种子由浙江省嘉兴市农业科学院姚生态效应研究报道不多。根系直接与土壤接触，是海根研究员惠赠。植物与土壤环境接触的重要界面，对土壤环境更为1.2试验设计敏感，更易对土壤环境作出反应。土壤中镉对植物选取健康饱满的种子经w=0.5%次氯酸钠溶液的危害首先会表现在根系的变化上。它生长得好消毒25min后，去离子水反复冲洗干净，蒸馏水[7]坏，直接制约着地上部分的生长和产量的高低。30℃催芽1d，然后播于湿润的滤纸上并保持28℃因此研究根系对重金属处理的响应对于进一步开恒温

7、培养，24h后选择露白的种子浅播于水稻育秧展重金属污染植物毒理效应和揭示植物忍耐重金盘中，蒸馏水培养10d后，转入1/2营养液中培养属毒害的机理具有重要意义。对根系形态的研究虽7d，然后将水稻幼苗移至含有全素营养液的塑料桶然很多，但主要集中在粮食作物上，且以磷营养和中，每桶种8穴，每穴3株，营养液按国际水稻研干旱与根系形态的关系为主，研究表明，磷高效基究所(IRRI)推荐配方配置，营养液每5天换一次，因型可通过增加根长、根体积、根毛和侧根数量以调节pH值为5.0~5.1。待幼苗长到五叶一心时开始-1增加根系与土壤的接触

8、面积，从而提高根系对磷的用不同浓度Cd（0、1、5、10、25、50、100μmol·L）基金项目：农业部作物营养与施肥重点实验室开放基金项目；贵州省自然科学基金项目（20072058）作者简介：何俊瑜(1975年生),男,副教授,博士,主要从事植物环境生理生态方面的研究。E-mail:junyuhe0303@126.com收稿日