镉胁迫对镉敏感水稻突变体活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

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镉胁迫对不同水稻品种苗期光合特性与生理生化特性的影响

ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｉｌｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｒａｉｔｓ，ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｓｗｅｌｌａｓｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｓｅｅｄｌｉｎｇｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄ：Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｃａｄｍｉｕｍ，ｔｈｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｌｅｎｇｔｈ，ｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ，ｆｒｅｓｈｗｅｉｇｈｔａｎｄｄｒｙｗｅｉｇｈｔｏｆｓｅｅｄｌｉｎｇｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃａｄｍｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｏｆｗｈｉｃｈ２８ｚｈａｎａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒａｒｅｌａ
ｒｉａｌｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ０（ｄｉｓｔｉｌｌｅｄｗａｔｅｒ），０．０５，０．１０ａｎｄ０．２０ｍｍｏｌ／Ｌｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｄｍｉｕｍ
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水稻根系对镉胁迫的反应及其机制研究

水稻根系对镉胁迫的反应及其机制研究水稻是世界上最重要的粮食作物之一，但受环境污染的影响，水稻的产量和品质受到了越来越大的影响。

镉是一种常见的重金属污染物，可以通过空气、水和土壤传播而污染水稻种植区域。

因此，了解水稻对镉胁迫的反应和机制对水稻生产具有重要的意义。

一、镉胁迫对水稻的影响镉是一种常见的重金属污染物，对水稻生长和发育有很大的影响。

水稻的根系是直接暴露在土壤中的部分，因此，对于镉胁迫反应的研究主要是集中在水稻根系上的。

1. 影响水稻生长和生理特性镉胁迫会抑制水稻的生长，导致植株形态退化，叶片发黄，叶面积减小。

同时，镉胁迫还会影响水稻的光合作用和呼吸作用，降低植株的光合效率和呼吸能力，导致光合产物的积累减少，进而影响水稻的产量和品质。

2. 损伤水稻根系镉胁迫会导致水稻根系的生长和发育异常，甚至引发根系失活。

此外，镉可以积累在根系中，导致根系系统被镉毒性损伤，进而影响水稻对营养物质的吸收和利用。

二、水稻根系对镉胁迫的反应为了适应镉胁迫环境下的生长，水稻根系可以通过一系列的反应来应对镉的胁迫。

1. 吸收镉和转运镉水稻根系可以通过调节镉在根系中的吸收和转运，减少镉对整个植株的毒性损害。

对于水稻根系而言，吸收镉的途径主要包括根壁吸附和离子通道吸附两种途径，而转运镉的途径主要包括根系内转运和整个植株的转运两种途径。

2. 激活抗氧化防御系统水稻根系可以通过激活抗氧化防御系统来减轻镉胁迫对植株的毒性影响。

抗氧化防御系统包括一系列酶和非酶抗氧化物质，在应对镉胁迫时，它们可以主要通过清除氧自由基、减轻细胞膜氧化损伤和维持细胞内电路平衡等途径减轻镉胁迫对植株的毒性损害。

3. 激活细胞壁改建和金属离子胁迫响应机制水稻根系可以通过激活细胞壁改建和金属离子胁迫响应机制来适应镉胁迫环境。

细胞壁改建可以促进细胞壁的合成和组装，增强植物细胞壁的硬度和稳定性，从而减少镉对细胞壁的损害。

而金属离子胁迫响应机制可以促进细胞内金属离子的转运和定位，从而维持细胞内金属离子的平衡。

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发_幼苗生长和淀粉酶活性的影响_何俊瑜

镉胁迫对不同水稻品种种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性的影响何俊瑜1　任艳芳1　朱　诚2,3　蒋德安2,3(1贵州大学农学院,贵州贵阳550025;2浙江大学生命科学学院,浙江杭州310058;3通讯联系人,E2mail:gzdx2006@)Effect s of Cadmium St ress on Seed Germination,Seedling Growt h,and Amylase Activities in RiceH E J un2yu1,R EN Yan2fang1,Z HU Cheng2,3,J IAN G De2an2,3(1College of A gricult ure,Guiz hou Universit y,Gui y ang550025,China;2College of L i f e S ciences,Zhej iang Universit y,Hangz hou 310058,China;3Corres ponding aut hor,E2mail:gz d x2006@)Abstract:Two rice varieties,Xiushui110wit h high Cd tolerance and Xiushui11wit h low Cd tolerance were used to study t he effect s of cadmium(Cd)stress on seed germination,seedling growt h and amylase activities.The low cadmium concentra2 tion had little effect on germination rate.However,cadmium stress could significantly inhibit plumule and radicle growt h,es2 pecially for radicle growt h.Germination index,vigour index,radicle lengt h and amylase activities of Xiushui11decreased more significantly wit h t he rising cadmium level compared wit h Xiushui110.And t he cadmium content in seedlings of Xiushui 11was higher t han t hat in Xiushui110when t he cadmium concentration exceeded5μmol/L,which caused lower mitotic index in root tips and amylase activities,and more serious cadmium toxicity in Xiushui11.K ey w ords:cadmium;rice;germination;root lengt h;mitotic index;amylase activity摘　要:以镉耐性不同的两个水稻品种秀水110(耐镉型)和秀水11(镉敏感型)的种子为材料,采用室内培养方法,研究了水稻种子萌发、幼苗生长和淀粉酶活性对Cd胁迫的响应。

镉胁迫对不同基因型水稻生长和镉吸收的影响

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐｏｔｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｓ，ｔａｋｅｎａｒｉｃｅｃｕｌｔｉｖａｒ，ｉｔｓｓｔｅｉｒｌｅｌｉｎｅｓｎｄａｒｅｓｔｏｒｅｒｌｉｎｅｓａｓｔｅｓｔｅｄｏｂｊｅｃｔｓ，ｈｅｔＳ￣ｕｓｔｏｆｒｉｃｅｇｒｏｗｔｈｉｎｄｉｆｅｒ－
型水稻耐受锅的浓度约为０．３ｍＳ／ｋｇ。关键词：基因型；水稻；镉中图分类号：Ｓ１５；Ｘ５３文献标识码：Ａ
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣａｄｍｉｕｍＳｔｒｅｓｓｏｎＧｒｏｗｔｈａｎｄ
ｉｒｎｇｓｔａｇｅ．ｈｅＴｐｌａｎｔｈｅｉｇ｝ｌｔｎｄｔａｈｅｅｒｒｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓａｍｅｇｅｎｏｔｙｐｅｅｕｈｉｖｒｓＲｗｅｅｒｎｏｔｓｉｇｎｉｉｆｃｎｔａｌｙａｆｅｃｔｄｅｂｙＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ．Ｅｆｃｔｅｉｖｅｅａｒ
ａｔｌｏｗＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｈｕｔｄｅｐｅｓｒｓｅｄａｔｈｉｇｈｅｒＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ．ｗｈｉｌｅｔｈｅｓｔｅｒｉｌｌｉｎｅＩ１－３２Ｂｗａ８ｎｏｔｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏＣｄｓｔｒｅｓｓｄｕｒｉｎｇｒｉｃｅｔｉｌｌｅ —

镉胁迫对水稻收获种子质量的影响

镉胁迫对水稻收获种子质量的影响摘要：以生长在cd胁迫处理土壤中的水稻收获种子为材料，以未进行cd胁迫处理的相同品种水稻的收获种子为对照，对各水稻种子进行催芽萌发和水培试验，研究了镉胁迫对水稻收获种子质量的影响。

结果表明，cd胁迫降低了水稻收获种子的千粒重，随着cd胁迫浓度升高，下降幅度增大； cd胁迫水稻收获种子的发芽势和发芽率以及种子萌发过程中α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性均比对照低，下降幅度随胁迫浓度增大而增大；cd胁迫水稻收获种子形成的乳苗株高、植株鲜干重、叶片叶绿素含量、光合速率、可溶性蛋白质含量与对照相比均下降。

说明镉胁迫对水稻子代的生长发育具有一定的影响。

关键词：水稻；镉胁迫；收获种子质量；乳苗素质中图分类号：q945.78 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）04-0773-03effects of cadmium application on the quality of the harvested seeds of ricefang hui1，zhang ying1，2，fan yuan-yuan1，2，chen juan1，2（1.economic forest germplasm improvement and comprehensive utilization of resources of hubei key laboratories， huanggang 438000，hubei， china； 2.college of chemistry and life science， huanggang normal university，huanggang 438000，hubei， china）abstract： using the seeds harvested from the rice which planted in cadmium applied soil as material， and using the seeds from the same rice variety which was planted innon-cadmium applied soil as contrast， the effect of cadmium stress on the quality of rice was studied. the results showed that cadmium stress could decrease the 1000-grain weight，the germinative force， germination percentage， and the activity of α-amylase and β-amylase， and the decrease extent increased with the increasing of cadmium concentration. meanwhile， the height， fresh and dry weight， chlorophyll content of leaves， photosynthetic rate of leaves， and the content of soluble protein in leaves of the progeny seedling from the seeds stressed by cadmium were all lower than that from the contrast. these results indicated that cadmium stress had some negative effect on the growth and development of the rice offspring.key words： rice； cadmium stress； quality of the harvested seeds； progeny seedling’s quality随着工农业的不断发展，环境中重金属污染日益严重，不少土壤出现重金属超标现象，其中镉（cd）在土壤中的超标率最高[1]，并且镉也是重金属中毒性最强的一种[2]。

水稻耐镉胁迫的生理响应

水稻耐镉胁迫的生理响应在过去的几十年中，科学家们对水稻耐镉胁迫的机制进行了广泛的研究。

水稻基因组的研究表明，许多基因参与了水稻对镉的耐受性。

这些基因涉及到镉的吸收、运输、解毒和耐受性等多个方面。

水稻的遗传机制也对其耐镉胁迫的能力具有重要影响。

当水稻受到镉胁迫时，其体内会发生一系列生理响应。

其中，脯氨酸含量的增加是水稻耐镉胁迫的一个重要特征。

脯氨酸作为一种重要的渗透调节物质，可以帮助水稻适应镉引起的氧化应激。

镉胁迫也会导致丙二醛含量增加，而丙二醛是细胞膜损伤的一个重要指标。

还有研究表明，游离态钙离子在镉胁迫下也会发生变化，参与水稻耐镉胁迫的信号转导过程。

除了上述生理响应外，水稻在受到镉胁迫时，其细胞膜透性和光合作用也会受到影响。

在镉胁迫下，细胞膜透性增加，导致水分和营养物质流失，对水稻的生长产生不利影响。

镉还会影响光合作用过程中叶绿素的合成，导致光合作用效率下降。

为了提高水稻的耐镉性，可以采取一系列应对策略。

其中，优化耕作模式是一个重要的方面。

通过合理的轮作制度、施肥管理等措施，可以减少土壤中镉的积累，提高水稻的耐镉性。

加强土壤治理也是提高水稻耐镉性的关键措施。

例如，通过应用石灰、沸石等物质，可以降低土壤中镉的有效性，减少其对水稻的危害。

除了上述应对策略外，提高农作物的抵抗力也是一个有效的途径。

通过选育和推广耐镉性强、产量高的水稻品种，可以更好地适应镉胁迫环境，提高水稻的产量和品质。

对水稻进行基因编辑也是一项有前途的技术，可以通过编辑水稻基因组，提高其耐镉性和产量。

水稻耐镉胁迫的生理响应及其分子机制研究对于提高水稻产量具有重要意义。

通过深入了解水稻耐镉胁迫的机制，可以采取有针对性的应对策略，包括优化耕作模式、加强土壤治理、选育耐镉性强、产量高的水稻品种等措施，以减轻镉胁迫对水稻生长的不利影响，提高水稻产量和品质。

随着科技的不断发展，相信未来会有更多有关水稻耐镉胁迫的研究成果问世，为农业生产提供更多有效的技术支持。

镉胁迫对大弹涂鱼肝脏黄螵呤氧化酶和抗氧化酶活性的影响

镉胁迫对大弹涂鱼肝脏黄螵呤氧化酶和抗氧化酶活性的影响镉胁迫对大弹涂鱼肝脏黄螵呤氧化酶和抗氧化酶活性的影响摘要：研究了不同浓度镉离子对大弹涂鱼肝脏黄嘌呤氧化酶(XOD)、抗氧化酶(超氧化物岐化酶SOD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的'影响,以探讨其用于污染暴露的生物标记的可行性.结果表明,低浓度Cd2+(0.05 mg·L-1)暴露使大弹涂鱼肝脏XOD和SOD活性随时间延长升高,第10天达到最大值,中高浓度暴露(0.5和5 mg·L-1Cd2+)XOD和SOD活性显著或极显著升高;低和高浓度镉胁迫处理的CAT活性在12 h显著降低,随时间的延长低浓度组CAT活性恢复正常,高浓度组在第7天降到最低值,并在恢复期的5 d中高浓度组CAT活性却极显著升高;低和中浓度镉胁迫处理的MDA含量12 h极显著升高,而高浓度却极显著下降,随时间延长低浓度恢复正常,中浓度先上升后下降并到第5天达到最大值,而中高浓度在恢复5 d后MDA含量都极显著降低.作者：刘伟成李明云黄福勇竺俊全董武杨景峰LIU Weicheng LI Mingyun HUANG Fuyong ZHU Junquan DONG Wu YANG Jingfeng 作者单位：刘伟成,李明云,竺俊全,LIU Weicheng,LI Mingyun,ZHU Junquan(宁波大学生命科学与生物工程学院,宁波,315211)黄福勇,HUANG Fuyong(宁波大学生命科学与生物工程学院,宁波,315211;浙江省水产质量检测中心,杭州,310012)董武,杨景峰,DONG Wu,YANG Jingfeng(内蒙古民族大学动物科技学院,通辽,028042)期刊：应用生态学报 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY 年，卷(期)：2006, 17(7) 分类号：X503.225 关键词：镉大弹涂鱼肝脏抗氧化酶 XOD SOD CAT MDA。

镉胁迫对植物的影响探究

镉胁迫对植物的影响探究作者：姜艺黄琳丽来源：《南方农业·下旬》2020年第10期摘要镉是一种有毒的重金属，容易被动植物吸收，进而对人类产生严重危害。

基于此，分析镉对植物生长、光合作用、植物酶活性及植物细胞等的影响，为今后研究土壤中镉对植物的胁迫效应提供参考。

关键词镉胁迫;植物;耐镉机理中图分类号：S432.2+2 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2020.30.069目前，工业迅猛发展，城镇化进程加快，土壤重金属污染成为世界瞩目的问题，严重威胁着土壤资源的可持续利用和粮食的安全种植。

根据我国环境保护相关部门调查的部分地区的土壤重金属污染状况来看，我国大部分地区普遍存在镉污染问题。

1 镉胁迫对植物生长的影响植物生长受镉胁迫的影响主要表现为“低促高抑”。

不同种类的植物在镉胁迫下的表现有一定差异，但总体上表现为低浓度的镉基本不会影响植物的生长发育，甚至还会提高种子的发芽率，起到促进种子萌发和幼苗生长的作用;在高浓度的镉胁迫下，种子的发芽率会显著降低，幼苗的生长受到一定抑制，甚至完全停止生长。

王明新等人以孔雀草为实验材料，研究在不同浓度的镉胁迫下孔雀草叶片中光合色素和丙二醛含量以及镉积累量与化学形态分布变化[1]。

研究表明，随着培养基中镉浓度的增加，孔雀草叶片中的光合色素含量变化显著，叶绿素呈现先增加后减少的变化趋势，类胡萝卜素的含量变化不大，表明其未受到镉胁迫;叶片中丙二醛的含量则呈线性下降，高浓度镉处理（≥0.1 mmoL·kg-1）对孔雀草生长有明显的胁迫作用[1]。

高芳等人以不同品种的花生为实验对象，研究了土壤中不同浓度的镉胁迫对其生理生化指标和产量品质的影响，实验表明，在低浓度镉胁迫下，两个品种花生的营养生长都受到了促进，在高浓度镉胁迫下，两个品种花生的生长都受到了抑制[2]。

同时，两个品种花生叶片中的叶绿素含量均下降，净光合速率及产量也呈下降趋势[2]。

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氯酶（Ａ）ｃＴ活性则呈一白下降的趋势。在较高镉浓度胁迫下（５ｐｎｌ），突变体叶片的Ｓ＝＞ｌｏＬＯＤ、ｃＴＡ活性均明低于野牛
型。研究结果表明，随着镉胁迫浓度的增加，突变体叶片积累更多的活性氧，产牛严重的氧化胁迫，引起Ｊ更高程度的膜脂
过氧化，这可能足突变体对镉胁迫更敏感的牛理原因之一。关键词：镉胁迫；突变体：水稻：活性氧；抗氧化酶
中图分类号：Ｘｌ３Ｑ９５７７；４．８文献标识码：Ａ文章编号：ｌ７．ｌ５（０８）３１０．５６２２７２００．０４０
至植物死亡。因此．为减轻植物环境重金属伤害，
提高作物产量，探｝植物重金属作用及其耐性机制寸有重要意义。镉（）Ｃｄ是非必需的有毒元素，是农业环境和农产品的重要污染物质，通过开矿、冶炼、的“ １业ｉ废 ” 放和农事操作等途径进人环境，过食物链富排通集，危及人体健康。因此镉污染问题一直是环境生物学和环境保护研究的重点。据不完全统计，我国农田重金属镉污染面积已达２０万ｈ，每年生产０ｍ２０
维普资讯
牛态环境２ —０８
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镉胁迫对镉敏感水稻突变体活性氧代谢
及抗氧化酶活性的影响
何俊瑜，任艳芳，朱诚期，蒋德安
１州大学农学院，贵州贵阳５０２；２．贵５０５．浙江大学生命科学学院，浙江杭州３０５１０８
摘要：镉足一利ｔ常见的环境有毒重金属元素．不仅影响植物的牛长和发育，而且还通过食物链危占人类健。因此研究镉对植物的影响、分析植物逆境牛理过程，对损伤和抗逆机珲研究具有重要意义。以镉敏感水稻突变体和野牛型（ｔｚｌａＬ）Ｏｙａａｉ．ｓｖ为材料，采川营养液培养实验，研究＿ｒ不同浓度镉对水稻叶片活性氧代谢及抗氧化酶化系统的影响。结果表明：镉胁迫使水
活性氰（ａｔ，ｏｙｅｐｃｅ，ＯＳ是植物光ｒｃｉｅｘｇｎｓｅｉＲ）ｅｘｓ
合、呼吸、同氮等代谢过程不可避免的产物，在体
内的抗氧化酶￣ＳｔＯＤ、ＣｌＡＴ、ＰＤ以及抗氧化剂的Ｏ
机理，Ｈｏｅ等从拟南芥突变体中获得了２ｗｄｎ个镉敏感突变体Ｃｄ和ａ１，过对突变体的研究发现植通物体中植物螫合肽的表达是植物耐受镉胁迫的重要机制。Ｊ我们从农杆菌介导的ＴＤ．ＮＡ插人的水稻突变体库中发现了１对镉敏感水稻突变体个
稻叶片超氧阴离子（２。０。）、过氧化氢（２）、１二醛（ＨＯ２人ｊＭＤＡ）含最增加，且突变体的增加幅度明大于野牛型。随着镉
浓度的提高，超氧化物歧化酶（ＯＤ和过氧化物酶（．ｏＤ活性均表现为先ＩＳ）ＧＰ）升后下降，但ＳＤＯ活性的变化更明碾；过氧化
协同作用下，Ｒ能不断地产生和被清除，使得正Ｏｓ常生理情况下，植物体￣Ｒ可维持于有利无害的－ＯＳＪ
极低水平。重金属能直接或者间接地通过形成ＲＯＳ使植物体内产生氧化胁迫【Ｊ导致细胞膜脂质的过ｌ，
氧化，蛋白质、色素、酶、核酸等的氧化损伤，乃
ＣＳＨ１ｄＴ，并对其在镉胁迫下的根系特征进行了研究【但对其在镉胁迫下活性氧代谢了解甚少。本ｌ刚，试验以水稻突变体为材料研究Ｃ胁迫对ＣＳＨ１ｄｄＴ水稻突变体和野生叶片膜脂过氧化、ＲＳＯ及抗氧化酶活性的影响，为从活性氧伤害面进一步明确镉
的趋势。多年来，国内外学者对镉胁迫引进植物体
内自由基累积．从而导致自由基过氧化损伤方面进行了大量的研究，但结果不尽一致。研究表明不同
Ｊｏｉ，ＶＺｏｇｕ１为受体，通过农杆菌介ａｎｃＣ．ｈｎｈａｌ）ｐａ导法构建的ＴＤ－ＮＡ￣人的水稻突变体库中，随机选ｌ０份独立的Ｔ代转基因株系在０５ｍｌ镉胁０５２．ｍｏ迫下筛选出的一个镉敏感株系，并经过４自交后代得到的纯系（ｄＴ）［－１ＣＳＨ１ＩＩ。ｏＩ
的镉含量超标的农产品达１．ｇ日有Ｈ益加重４６亿ｋ，．
对植物毒害的作用机制及其生化解毒机理提供理
论依据。
１材料与方法
１１材料．Ｃ敏感水稻突变体是由中国水稻研究所孙宗ｄ
修研究员以粳稻中花１ＯｙａｓｔａＬｕｓ．１（ｌｚａｉ．ｓｂｐｖ