镉对水芹幼苗生理指标及叶绿体超微结构的影响

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镉在水芹不同器官中富集特性的研究

基金项目：富民强县专项： “ 出１：７型蔬菜产业化关键技术集成示范与推广 ” （１１０４ａ０３０３０６８）华大春（１９８８一），男，硕士研究生，研究方向为蔬菜品质与
安全，Ｅ— ｍａｉｌ：３８３９２６０１０＠ｑｑ．ｅｏｍ
从试验盆中取出，根系用水冲洗干净，再在２０ｍｍｏｌ／Ｌ
乙二胺四乙酸钠（ＥＤＴＡ — Ｎａ：）溶液中交换３０ｍｉｎ，
以除去根系表面粘附的金属离子．再用去离子水冲洗干净，吸水纸吸干表面水分，将叶片、叶柄（含茎）、根分离开，１０５ ℃下杀青２ｈ，然后再６０￣Ｃ下烘
１０ｍＬ放置过夜，第二天于电热板上加热消解至样
徐文娟（１９６６一），女，通信作者，硕士生导师，研究方向为蔬
研究结果表明，随着镉浓度的增大，水芹各器官中的镉含量均逐渐增大，呈正相关性；根中镉含量＞叶柄（含茎）中镉
含量＞叶片中镉含量，当土壤中镉浓度在２．０ｍｇ／ｋｇ时，根中镉含量是叶片中的１５．５４倍；水芹各器官对镉的的富集系数随着土壤中镉浓度的增大而逐渐减小，平均转运系数为０．２３，平均转运量系数为０．３８。关键词：水芹；镉；富集特性中图分类号：￥６４５．９；Ｘ１７３文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３５４７（２０１３）１８ — ００７４ — ０３

重金属镉对小麦苗期生长的影响

1 引言重金属是具有潜在危害的重要污染物。

重金属不能被微生物分解,相反重金属离子可以在生物体内富集,并且生物体能够将某些重金属转化为毒性更强的金属有机化合物,因此重金属的环境污染问题日益受到人们关注。

在污染环境的诸多重金属中,镉的毒性较强[1]。

环境中的镉来源归于自然和人为两大来源,前者主要来自岩石和矿物中的本底值。

后者的主要来源有工业含镉废水的排放和农业上含镉磷肥的施用[2]。

重金属在植物体内积累到一定数量时,就会影响植物对营养元素的吸收、蒸腾作用、光合作用、呼吸作用等正常生理活动,改变植物细胞的超微结构，对植物造成伤害甚至引起植物死亡[3]。

镉在作物中，特别是在可食部位的大量积累,可以通过食物链危害人和动物。

人体也有长期积累镉的特性, 而且镉在人体代谢周期很长,长期食用高镉含量的食物，可以引起人体多种疾病[4，5]。

20世纪60年代,在日本的富山县神通川流域，由于铅锌冶炼厂排放的含镉废水污染水稻田,居民长期食用含镉稻米和含镉水而造成镉中毒,镉进入人体后破坏人体骨骼系统, 使骨质变脆易折,也就是所谓的“骨痛病”[6]。

据统计，我国仅镉污染的农田就超过上万公顷，而且还有上升的趋势[7]。

2 材料和方法本实验选用的小麦为淮麦18，各处理用含镉0.05mmol/l，0.1mmol/l，0.2mmol/l，0.3mmol/l的Hoagland培养液培养，对照用不含镉的Hoagland培养液培养。

选择饱满健康的种子，用自来水漂洗数次后，用NaClO消毒，再用蒸馏水清洗数次，浸种24小时。

然后铺在细沙上催芽，保持湿润，等第一片真叶抽出后，选取生长健壮，大小一致的幼苗分盆移栽。

用不含镉的培养液培养。

第二片真叶抽出后，镉处理分别用含镉的培养液培养。

毒害5天后测各项指标,以后每隔5天测一次。

2.1 测定方法根系活力测定：TTC法。

制作含TTF25μg、50μg、100μg、150μg、200μg的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线。

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究镉是一种广泛存在于环境中的重金属元素，由于工业活动和人类活动的影响，镉在土壤和水体中的含量逐渐增加，对生态系统和人类健康造成严重威胁。

植物作为土壤中的主要居民，容易受到镉的毒害。

研究镉对植物的毒害及植物解毒机制对于环境保护和生态修复具有重要意义。

一、镉对植物的毒害镉对植物的毒害是多方面的，包括植物生长发育受到抑制、光合作用受到影响、营养元素吸收和利用受阻等。

镉对植物的根系和幼苗生长有明显的抑制作用，导致植物生长迟缓或死亡。

镉会干扰植物的光合作用，使得叶绿素含量减少，影响光合产物的合成和积累，从而降低植物光合效率。

镉还会影响植物对氮、磷、钾等营养元素的吸收和利用，导致植物生长发育不良。

镉对植物的毒害主要体现在植物生长受到抑制、光合作用受到影响、营养元素吸收和利用受阻等方面。

二、植物解毒机制研究植物在面对镉的毒害时，能够通过一系列的解毒机制来减轻镉对其造成的伤害。

植物解毒机制主要包括镉离子的螯合和沉积、镉离子的转运和排出等过程。

植物通过螯合物质（例如金属螯合蛋白、螯合酸）来结合镉离子，形成不活跃的螯合络合物，从而减轻镉对植物的毒害。

植物通过将镉离子沉积在细胞壁或液泡中，形成不易溶解的小体或结晶体，从而减少镉在细胞内的活性，保护细胞免受镉的伤害。

植物还通过转运和排出镉离子的方式来减轻镉对植物的毒害，例如通过根系表面的铁氧化酶和腺苷三磷酸酶等酶类来转运镉离子，或者通过液泡膜的转运蛋白来排出镉离子等。

一些研究还表明植物在面对镉的毒害时，还会借助于一些激活或抑制相关的基因和蛋白，以及一些次生代谢产物，来帮助植物减轻镉的毒害。

这些植物解毒机制的研究为我们更好地理解植物对镉的抗性提供了重要的参考。

三、相关影响因素除了植物自身的解毒机制外，环境因素、土壤性质和植物种类等也会对植物镉毒害和解毒机制产生影响。

环境因素对植物的镉毒害和解毒机制有着重要的影响。

包括温度、湿度、光照、气体浓度等因素在内，都会影响植物对镉的吸收和利用，从而影响植物的镉抗性。

镉胁迫对植物生长及生理生态效应的研究进展

镉胁迫对植物生长及生理生态效应的研究进展作者：宋建金凤媚薛俊刘仲齐来源：《天津农业科学》2014年第12期摘要：镉（Cd）污染对植物的生长发育可产生较大影响，低浓度的Cd胁迫可在一定程度上促进植物的生长，但高浓度的Cd胁迫对植物生长有抑制效应；在超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等保护性酶的调节下，可以在一定程度上缓解Cd 胁迫对植物膜脂的过氧化伤害作用。

本文在总结国内外相关研究的基础上，就 Cd 胁迫对植物的生长发育及生理生态效应进行了简要综述，并指出了存在的问题与发展前景。

关键词：镉；植物；生理生态效应中图分类号：X173 文献标识码： A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.12.005重金属污染是全球面临的严峻问题之一，是仅次于农药污染的第二大污染。

其中镉（Cd）因周期长、移动性大、毒性高、难降解等而备受关注。

土壤中的镉污染主要是随着采矿冶炼和电镀工业的不断发展而积累起来的[1]。

镉不是植物生长发育所必需的营养元素，但易被植物吸收，过量的镉会对植物产生毒害，导致作物减产。

镉进入植物体内能够被根系和叶片吸收，然后在各组织部位积累，进而通过食物链进入人体积累，加剧人的衰老进程，引发多种疾病，给人类健康带来巨大危害[2]。

关于重金属镉的污染问题，国内外做了大量的研究工作。

目前研究主要集中在Cd的吸收、富集以及其对植物生长发育、生理生化的影响等方面。

1 Cd在植物体内的富集特征及分布不同植物对Cd的吸收累积效应大不相同，通常采用富集系数来说明某种植物对Cd的吸收累积能力。

土壤Cd被植物吸收后，大部分富集在根部，迁移至地上部的一般较少[3]。

Wang等[4]在研究6种蔬菜对Cd的富集吸收能力时发现，叶菜类蔬菜如大白菜、青菜和蕹菜比非叶菜类蔬菜如丝瓜、茄子和豇豆具有较高的富集系数，表明叶菜类蔬菜比非叶菜类蔬菜更容易吸收土壤中的Cd。

硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

广西植物Guihaia22(3D:277-2822002年5月硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响陈平9余土元9陈惠阳9周厚高(仲恺农业技术学院9广东广州510225D摘要:采用溶液培养9研究不同浓度的硒和镉处理对稻苗的株高叶片干重叶绿素还原糖叶片丙二醛含量以及保护酶SOD POD CAT活性的影响,结果表明9镉胁迫下稻苗矮化9镉毒害使叶片失绿9干重降低9还原糖含量下降9叶片MDA含量增加9POD活性增强9而SOD CAT活性降低;硒可减轻镉对水稻的毒害9表现为:减轻镉胁迫对株高增加的抑制9提高叶绿素含量9增加叶片干物质积累9提高叶片还原糖含量(Cd0.5mg/L加Se0.10~0.50mg/L例外D9降低MDA含量与POD活性9提高SOD CAT活性,关键词:硒;镉;水稻;生理特性中图分类号:G946.91文献标识码:A文章编号:1000-3142(2002D03-0277-06Effects of Se on groWth and some physiologicalcharacteristics of rice seedling under Cd stress CHEN Ping9YU Tu-yuan9CHEN Hui-yang9ZHOU HOu-gaO(Z 07gkal Ag70 6 7l al C0ll6g69GuangzhOu5102259China DAbstract:The nutrient S O1utiOn c u1ture e xp eriment W a S c Ondu c ted tO S tudy p hy S iO1Ogi c a1e ff e c t S O f Se On the p1ant height9c h1OrO p hy119dry W eight and redu c ing S ugar c Ontent O f1ea V e S9ma1On-dia1dehyde c On c entratiOn anda c ti V itie S O f S u p erO x ide di S muta S e(SOD D9c ata1a S e(CAT D and guaia c O1p erO x ida S e(POD D in ri c e(O7yz a S a l U a L.DS eed1ing under Cd S tre SS.The re S u1t S indi c ated that p1ant S under Cd S tre SS W ithOut Se S u pp1y S hO W ed W i1t9c h1OrO S i S9ne c rO S i S in1ea V e S and b1a ck in rOOt S9de c rea S ed in b iOma SS9SOD and CAT a c ti V itie S O f1ea V e S and in-c reea S e in S eed1ing height9ma1Ondia1dehyde c On c entratiOn and POD a c ti V itie S in1ea V e S.The additiOn Of Se tO S O-1utiOn W ith Cd c Ou1d in c rea S e the dry matter W eight O f1ea V e S9retard the inhi b itiOn O f Cd tO the in c rea S e O f S eed1ing height and a11e V iate the Cd tO x i c ity9in c rea S e c h1OrO p hy11and redu c ing S ugar c Ontent(e xc e p t Cd0.5mg/ L p1u S Se0.10~0.50mg/L D9de c rea S e MDA c On c entratiOn and POD a c ti V itie S9enhan c e SOD and POD a c ti V i-tie S in1ea V e S.K ey Words:S e1enium;c admium;ri c e;p hy S iO1Ogi c a1c hara c teri S ti cS随着工业发展9环境污染日益严重9重金属污染尤其是镉的污染不容忽视,镉为非营养元素9对植物具有明显的毒害作用9而且会通过食物链危及人体健康,如何缓解或抑制植物镉毒害9已经引起人们的广泛关注,植物营养学家曾对F e1I Si2I Ca3I等元素缓解镉毒害进行了研究,硒是动物和人体营养的必需微量元素9硒对高等植物的生长有重要作用9是植物生长发育的一种有益元素4~6I,作者曾报道硒硅共施对水稻具有良好的生理效应798I,值得注意的是F ran c i S等(1973D发现9提高溶液中硒水收稿日期:2001-05-15作者简介:陈平(1968-D9男9江苏如东人9硕士9主要从事植物生理教学与研究工作,平能明显降低植物体内的镉浓度 4 ,本试验以水稻为材料通过溶液培养旨在探讨硒对镉胁迫下水稻幼苗生长和生理特性的影响以探讨硒能否抑制或缓解镉对水稻的毒害,1材料与方法1.1植株培养1水稻(Olyza satzua L.)品种澳青占由广东省农业科学院水稻所提供,选用饱满种子用去离子水浸种48h在30 1C催芽24h萌发后播于装有石英砂的方盆中育苗选取健壮~均一的3片叶龄秧苗移植于盛有Yoshida(1976)营养液的塑料盆(33cm X23cm X7cm)中,每盆栽植12穴每穴1株培养液体积为4L,培养1周后用含CdCl2及~2SeO3的Yoshida营养液培养Cd浓度为0~0.5~ 1.0~5.0~10.0mg/L并分别加入Se浓度为0~ 0.10~0.25~0.50mg/L共20个处理重复3次每2d调p~5.1~5.5 每天用去离子水补充水分蒸发部分每周更换营养液1次,于玻璃网室内自然光照及温度下培养,1.2指标测定方法(1)植株生长量测定:分别测定硒镉处理前与处理9d秧苗的高度变化以秧苗高度增加量及处理34d水稻主茎倒3叶片干重(30株的平均值)表示植株生长量,(2)叶绿素含量测定:处理27d时水稻植株倒2叶片以80%丙酮研磨9 测定,(3)还原糖含量测定:处理34d时水稻植株倒3叶片以3 5-二硝基水杨酸法10 测定,(4)酶液制备:处理22d 时水稻植株倒1叶片0.5g加入10mL0.05mol/L 磷酸缓冲液(p~7.8)加少量石英砂冰浴研磨,匀浆以10000r/min冷冻离心20min上清液定容至10 mL用于酶活性和MDA含量测定,(5)MDA含量测定:按李柏林~梅慧生11 改进的方法采用Beck-man DU640分光光度计测定,(6)SOD活性测定:按李柏林梅慧生11 改进的方法进行以抑制NBT光化还原50%为1个酶活性单位,(7)POD活性测定:用愈创木酚氧化法12 以470nm波长下光密度每分钟升高1.0为1个酶活性单位,(8)CAT活性测定:参照罗华建等13 方法并作适当改进,反应液为0.05mol/L磷酸缓冲液(p~7.8)~2O20.01mol/ L测定时取0.1mL酶液加5mL反应液反应3 min加3mL1.8mol/L~2SO4终止反应,CAT活性以240nm波长下光密度每分钟降低1.0为一个酶活性单位,图1不同硒镉处理对水稻幼苗株高的影响Fig.1Effects of Se and Cd treatments on the height of rice seedlings有关数据在统计软件STATISTIA处理,2结果与分析2.1不同硒镉处理对苗期水稻生长的影响经不同浓度硒镉处理9d通过统计分析研究Cd和Se处理对株高的主效应Se和Cd的互作效应结果表明三个效应对水稻幼苗高度生长影响具有极显著的差异其F值分别是447.6915>F (0.01)=3.26~26.463>F(0.01)=3.49和21.022 >F(0.01)=2.69,对于单一Cd和单一Se处理苗高增加量随着浓度的增加明显减少其相关系数r 分别是-0.514和-0.888 为负相关,其中水稻经镉培养1周后10.0mg/L Cd处理老叶失绿萎缩出现坏死斑幼叶严重黄化根发黑苗高增加量仅为对照的10.78%,Se和Cd复合处理后的苗高增加量都比相应单一Cd处理高Se减轻Cd对水872广西植物22卷稻植株生长的抑制作用在不同cd浓度处理下9Se的不同浓度水平对株高影响的多重比较(DUncan检验)结果表明9不同浓度水平具有显著差异(图1)表1表明9水稻受cd毒害后9倒3叶片干重降低95.0mg/L~10.0mg/L cd处理的植株倒3叶片干重仅为对照的39.60 ~26.17 加Se后9除1.0 mg/L cd加0.50mg/L Se浓度处理外9倒3叶片干重皆比相应cd浓度处理(未加Se)的高镉胁迫下9水稻植株叶片的干物质积累明显减少9硒可以减轻表1不同硒镉处理对水稻幼苗叶片生长的影响(单位:mg DW/leaf)Table1Effects of Se and cd treatments on the biomass in leaves of rice seedlings处理Treatment cd0cd0.5cd1.0cd5.0cd10.0 Se0.083.47(100)54.59(65.40)56.39(67.56)33.05(39.60)21.84(26.17) Se0.1069.38(83.12)69.52(83.27)59.03(70.52)47.91(57.40)30.31(36.31) Se0.2572.64(87.03)78.94(94.57)80.11(95.97)41.46(49.67)31.11(37.27) Se0.5060.13(72.04)64.57(77.36)56.00(67.09)46.13(55.27)26.59(31.86)注:括号内为百分数(以未加Se.cd为对照)Note:The nUmber in the bracket is percentage.图2不同硒镉处理对水稻幼苗叶片叶绿素含量的影响Fig.2Effects of Se and cd treatments on the chlorophyll content in leaves of rice seedlings镉胁迫水稻植株叶片干重积累的减少2.2不同硒镉处理对苗期水稻叶片叶绿素含量的影响由图2可看出9单一cd处理在(0~5.0mg/L)叶绿素呈上升趋势9而后下降9其中5.0~10.0mg/L 处理的叶绿素含量分别为对照的105.3 和58.77 9这与周建华~王永锐2J报告较高浓度的cd2+处理可使叶绿素含量降低而低浓度处理却提高的结果一致而单一Se处理9随着浓度的上升水稻植株叶绿素含量显著增加9其相关系数r=0.8999为极显著正相关Se和cd复合处理后叶绿素含量均高于相应单一cd处理9与单一处理相差极显著(t分别为 4.964~5.029~6.271>t(0.01)= 4.604)9可以看出加Se可缓解cd胁迫水稻幼苗叶片叶绿素含量下降9有利于植株生长2.3不同硒镉处理对苗期水稻叶片还原糖含量的影响由图3可以看出9单一cd处理9随着cd浓度的上升9水稻叶片还原糖含量降低9其F=709.514 >F(0.01)=3.269差异明显95.0~10.0mg/L cd浓度处理的水稻倒3叶还原糖含量仅为对照的35.56 ~32.00 (相关系数r= 0.785)单一Se 处理在(0~0.25mg/L)呈下降趋势9在0.50mg/L 则增加9其F=32.786>F(0.01)=3.499差异明显在Se和cd复合处理下9除在各Se处理中加入0.5 mg/Lcd外9其它组合都比相应单一cd处理的还原糖含量高9其F=51.104>F(0.01)=2.699差异明显水稻受cd毒害可以显著降低还原糖含量9加Se 后可以提高还原糖含量2.4不同硒镉处理对水稻叶片膜脂过氧化作用的影响由图4可以看出9单一cd处理9MDA含量(脂质过氧化作用)随着浓度上升呈显著增加趋势9其相关系数r=0.9869为极显著正相关加Se可有效降低膜脂过氧化水平单一Se处理则随着浓度的增加9MDA含量逐渐减少9其相关系数r=0.98599723期陈平等:硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响为极显著负相关O在Se和Cd复合处理下MDA含量均比相应单一Cd处理低在各Cd处理中加入Se 的变化趋势与单一Cd处理一样但其相关系数r分别是0.752~0.808和0.973 为不显著正相关而单一Cd处理为极显著正相关O加Se可有效降低膜脂过氧化水平O z.S镉加硒对水稻叶片SOD~CAT~POD活性影响由图5可以看出单一Cd处理SOD活性随着浓度的上升呈下降趋势其相关系数r=-0.838 为极显著负相关O而单一Se处理下SOD活性在0.l0mg/L出现抗性峰而后下降但仍高于对照分别为对照的l08.36%~l05.64%和l05.02%其图3不同硒镉处理对水稻幼苗叶片还原糖含量的影响Fig.3Effects of Se and Cd treatments on reducing sugar content in leaves of riceseedlings图4不同硒镉处理对苗期水稻幼苗叶片MDA含量的影响Fig.4Effects of Se and Cd treatments on malondialdehyde content in leaves of riceseedlings图5不同硒镉处理对苗期水稻幼苗SOD活性的影响Fig.5Effects of Se and Cd treatments on superoxide dismutase activity in leaves of rice seedlingsF=l02.236>F<0.0l>=3.49 差异明显O Se和Cd 复合处理下其组合SOD活性都高于相应单一Cd 处理其中在各Cd处理中分别加入0.l0~0.50mg/ L Se的SOD活性与单一Cd处理相差显著<t= 3.744和4.04l>t<0.05>=2.776>而在各Cd处理中加入0.25mg/L Se则与单一Cd处理相差极显著<t=5.032>t<0.0l>=4.064>O由图6可以看出单一Cd~Se处理CAT活性都是随着浓度的上升而呈下降趋势其相关系数r 分别是-0.963和-0.9775 为负相关和极显著负相关O Se和Cd复合处理下除0.l0mg/L加0.5 mg/L Cd处理外其它组合的CAT活性都高过相082广西植物22卷应单一Cd处理其中在各Cd处理中分别加入0.Z5~0.50mg/L Se的酶活性随着Cd浓度的增加而上升其F=Z3.9l3>F(0.0lD=Z.69 差异明显,由图7可以看出单一Cd处理随着浓度的增加POD活性升高其相关系数r=0.9Z Z5 为极显著正相关,单一Se处理在(0*0.Z5mg/L D有一抗性峰而后下降但仍高过对照,Se和Cd复合处理下除在各Se处理中加入0.5mg/L Cd外其它组合的POD活性都低于相应单一Cd处理,SOD是重要的活性氧防御酶它催化反应Z O Z+Z~+-~Z O Z+O Z CAT能催化~Z O Z分解成水和氧POD催化~Z O Z与酚类的反应,CAT活性图6不同硒镉处理对苗期水稻叶片过氧化氢酶(CAT D活性的影响Fig.6Effects of Se and Cd treatments on catalase activity in leaves of riceseedlings图7不同硒镉处理对苗期水稻叶片过氧化物酶(POD D活性的影响Fig.7Effects of Se and Cd treatments on peroxidase activity in leaves of rice seedlings的提高能更有效地清除~Z O Z SOD 和POD的共同作用能把体内具潜在危害的OZ 和~Z O Z转化为无害的~Z O 和OZ并能减少羟自由基(O~D的形成POD和CAT共同作用催化~Z O Z形成水三种活性氧防御酶共同作用可有效地阻止OZ 和~Z O Z在植物体内积累l Z,受Cd毒害的水稻幼苗体内过氧化作用剧烈进行POD活性显著升高SOD和CAT活性降低,加入Se后可抑制水稻幼苗过氧化作用的剧烈进行使POD活性降低SOD和CAT活性升高,3讨论前人研究表明镉过多对植物产生严重损害可以强烈抑制细胞和整个植株的生长l4 细胞内的重金属离子不仅能与酶活性中心或蛋白质中的巯基结合而且还能取代金属蛋白中的必需元素(Ca Z+~Mg Z+~Zn Z+和Fe Z+D导致生物大分子构象改变~酶活性丧失及必需元素缺乏干扰细胞的正常代谢过程l5 ,镉毒害引起植物失绿和叶绿素总量下降l6 Van Assche F和Clijsters~认为是由于镉抑制原叶绿素酸酯还原酶活性引起的l5 ,本试验说明镉毒害使水稻植株矮小失绿叶片干重下降还原糖含量降低;加Se培养镉胁迫水稻毒害症状减轻,可能是由于高浓度Cd使水稻幼苗吸收及分布K~Ca~Mg~Fe等元素减少阻碍叶绿素形成及其含量增加也严重阻碍光合产物的运输~分布加速叶片衰老~提早死亡Z,而在生理浓度范围内硒在总体上可以促进植物对P~K~Ca~Mg~S~Fe~Mn~ Cu~Zn和Mo的吸收 4 ,作者亦报道低浓度硒可促进水稻幼苗对3Z P的吸收7 ,这些元素的吸收可能有助于改善镉胁迫水稻叶绿体结构与功能,而对酶活性的维持也是必需的l5 ,硒和重金属等污染元素之间多表现为拮抗关系硒可降低小麦~莴苣~菜豆对l8Z3期陈平等:硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响镉的吸收6I O本试验中硒缓解镉对水稻幼苗的毒害是否由于硒抑制了水稻对镉的吸收有待进一步探讨O镉可诱导植物的自由基过氧化损伤加剧植物体内膜脂过氧化作用17I O孔祥生等研究表明随着Cd2+浓度的增加和Cd2+毒害时间延长玉米叶片MDA含量上升SOD和CAT活性下降POD活性增加18I O本试验也得到类似结果O生物体内的活性氧和自由基的产生与清除作用的平衡受保护酶类及小分子抗氧化剂两类物质的调控19I硒可以通过酶促和非酶促系统两种机制产生抗氧化功能硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GS~-PX)的活性中心可以诱导GS~-PX活性亦通过GS~-PX活性的变化而影响植株内整个保护酶系统此外无机硒及有机硒对自由基亦有清除作用4~6I作者曾报道硒可降低月季离体叶片MDA含量19I O本试验结果说明镉胁迫水稻加硒培养后叶片MDA含量下降POD活性降低SOD和CAT活性提高O硒可以抑制镉诱导自由基对水稻植株的伤害亦是其缓解水稻镉毒害机制之一O形成金属螯合蛋白可能是植物对镉毒害耐性的可能机制O高等植物中的植物螯合肽(phy-tOchelatins pc)广泛存在于植物界O它是以GS~为底物由PC合成酶(phytOchelatin synthesis)即7-谷氨酰半胱氨酸二肽转移酶催化而成的金属螯合肽2OI随着镉浓度增加该酶在瞬间被激活还可被多种多原子阴离子如(SeO42-SeO32-和AsO43-)激活14 21I O硒可能参与调控PCs活性缓解镉对水稻的毒害O参考文献:1I李元王焕校吴玉树.Cd~Fe及其复合污染对烟草叶片几项生理指标的影响[J.生态学报1992 12(2):147-153.2I周建华王永锐.硅营养缓解水稻幼苗Cd~Cr毒害的生理研究[J.应用与环境生物学报1999 5(1):11 -15.3I汪洪周卫林葆.钙对镉胁迫下玉米生长及生理特性的影响[J.植物营养与肥料学报2OO1 7(1):78-87.4I陈铭刘更另.高等植物的硒营养及在食物链中的作用(二)[J.土壤通报1996 27(4):185-188.5I尚庆茂李平兰.硒在高等植物中的生理作用[J.植物生理学通讯1998 34(4):284-288.6I吴军刘秀芳徐汉生.硒在植物生命活动中的作用[J.植物生理学通讯1999 35(5):417-423.7I王永锐陈平.水稻对硒吸收~分布及硒与硅共施效应[J.植物生理学报1996 22(4):344-348.8I陈平王鸿博王永锐.水稻幼穗发育期硒与硅共施效应[J.仲恺农业技术学院学报1997 10(1): 24-28.9I朱广廉钟诲文张爱琴.植物生理学实验[M.北京:北京大学出版社199O.51-54.1OI张龙翔张庭芳李令媛.生化实验方法和技术[M (第二版).北京:高等教育出版社1997.1-3.11I李柏林梅慧生.燕麦叶片衰老与活性氧代谢的关系[J.植物生理学报1989 15(1):6-12.12I罗广华王爱国邵从本等.高浓度氧对水稻幼苗的伤害与活性氧的防御酶[J.中国科学院华南植物研究所集刊1989 4:169-176.13I罗华建刘星辉谢厚钗.水分胁迫对枇杷叶片活性氧代谢的影响[J.福建农业大学学报1999 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镉胁迫对植物生长发育的影响及其机制

镉胁迫对植物生长发育的影响及其机制植物是生命的载体，生长发育是植物的生命体征之一。

然而，在人类的工业化进程中，很多有毒物质如镉不断被排放，加剧了土壤污染，对植物生长发育产生了严重威胁。

一、镉胁迫对植物生长发育的影响1.1 影响植物的根系镉胁迫会导致植物根毛数量减少、长度缩短、形态异常，同时还会影响根系结构和比表面积，从而使植物的营养吸收能力降低，影响养分的吸收和利用。

1.2 影响植物的光合作用镉胁迫还会影响植物光合作用过程，如破坏光合色素、降低光合酶活性等，导致植物叶片产生黄化，减小叶面积，影响光合作用的产物的形成和运输，影响植物生长。

1.3 影响植物的生长和发育镉胁迫会导致植物的茎秆变软、矮化，叶片变小、厚度减薄等，同时还会影响植物的叶芽、花序、花粉等发育，直接影响植物的繁殖能力。

二、镉胁迫对植物生长发育的机制镉胁迫导致的植物生长发育异常与其机制密切相关。

主要原因包括镉离子的毒性、离子对植物代谢物的影响以及激活氧的介入。

2.1 镉离子的毒性镉离子是植物生长发育受到镉胁迫的主要原因之一。

镉离子与植物的酶、蛋白质、核酸以及维生素等重要物质形成络合物，导致这些物质的功能损害，影响植物的代谢和养分吸收。

2.2 离子对植物代谢物的影响镉离子还可以影响植物代谢物的运输，导致植物代谢物的积累和分布不均，影响植物的生长发育。

2.3 激活氧的介入镉胁迫会导致植物体内激活氧的产生增多，激活氧直接损害植物的细胞壁、膜蛋白等，影响植物细胞的稳定性和透性。

三、镉胁迫对植物的防御机制要想保证植物在镉胁迫下正常的生长发育，必须要采取相应的防御措施，常见的方法包括增强植物的代谢能力、促进植物本身对毒物的解毒和调节化合物的合成。

3.1 增强植物的代谢能力对于受到镉胁迫的植物来说，增强植物自身的代谢能力可以有效地减轻镉离子的毒性。

例如，通过提高酵素活性、增强植物的氮素吸收，增强代谢能力，对植物细胞的应激反应能力进行提高。

3.2 促进植物自身的解毒植物自身含有一系列的解毒酶，能够将镉离子转化为无毒的形式。

镉胁迫对芹菜生理特性及细胞超微结构的影响

徐　稢，段德超．镉胁迫对芹菜生理特性及细胞超微结构的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（５）：９５－９９．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１９．０５．０２３镉胁迫对芹菜生理特性及细胞超微结构的影响徐　稢１，段德超２（１．嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴３１４００１；２．浙江博世华环保科技有限公司，浙江杭州３１００１５）摘要：采用水培试验，研究不同浓度镉（Ｃｄ）胁迫下Ｃｄ在芹菜不同器官组织中的积累及对芹菜生理生化指标、细胞超微结构的影响。

结果表明，Ｃｄ浓度为４０ｍｇ／Ｌ时，芹菜叶、茎、根中的Ｃｄ含量相对最高，分别为１６．３６、６５．７８、２１３．０６ｍｇ／Ｌ；Ｃｄ浓度为１０ｍｇ／Ｌ时，芹菜对Ｃｄ的富集和转运能力相对最强，富集系数、转运系数分别为５．８３、０．６２，同时，叶绿素ａ、叶绿素ｂ、总叶绿素含量处于最高水平；Ｃｄ胁迫导致芹菜叶片细胞壁内侧模糊，轮廓不饱满，淀粉颗粒增大、变多，叶绿体出现肿胀，且基粒类囊体呈波浪状，并处于解离状态，而根尖细胞的细胞基质变稀，液泡数量明显增多，细胞核仁消失，染色质外溢，线粒体出现肿胀；Ｃｄ胁迫浓度分别为５、１０、２０、４０ｍｇ／Ｌ时，芹菜叶组织中的可溶性蛋白含量分别为清水处理（ＣＫ）的９８．７３％、９６．５５％、９１．２８％、８６．１６％，而根中的蛋白含量分别为对照的９９．７４％、１０９．９８％、１３２．７６％、１５７．１８％；随Ｃｄ胁迫浓度的增大，芹菜的根系活力逐渐降低，与ＣＫ相比分别显著下降１５．３３％、５７．７２％、５８．６９％、７０．５９％（Ｐ＜０．０５）。

关键词：芹菜；镉；富集系数；超微结构；生理特性；转运能力；细胞中图分类号：Ｘ５３；Ｓ６３６．３０１文献标志码：Ａ文章编号：１００２－１３０２（２０１９）０５－００９５－０４收稿日期：２０１７－１２－１２基金项目：浙江省嘉兴市科技计划（编号：２０１７ＢＹ１８０６５）。

镉胁迫对不同水稻幼苗生长和叶片生理活性的影响

※农业科学农业与技术２０２３ꎬＶｏｌ４３ꎬＮｏ１４４３

镉胁迫对不同水稻幼苗生长和叶片生理活性的影响
吴鑫１王琳１龙应霞２
８００ａ
间差异不显著ꎬ 到２００μｍｏｌＬ时ꎬ 差异显著ꎮ “ 红
１０
９８３ａ
９８５ａ
６２５ａｂ
８２１ａ
≤Ｃｄ处理间差异不显著ꎬ 但从８０~１２０μｍｏｌＬ时差异
８０
９６９ａｂ
８８６ｂ
６００ｂ
１６０
９６４ｂｃ
８２６ｃ
迫浓度为１０μｍｏｌＬ ≤Ｃｄ ≤１６０μｍｏｌＬ时ꎬ 处理
粘” 幼苗根长对低镉胁迫具有较强的耐受性ꎬ 与根数
表１不同镉 ( Ｃｄ２＋ ) 浓度对水稻幼苗根数的影响
Ｃｄ２＋浓度
表现情况一致ꎮ
根数
/( μｍｏｌＬ ) 撒哈麻谷(３) 红岩粘
－１
０
９１ａ
１
８１ａ
９３ａ
１０
８５ｂ
８０
８４ｂｃ
１６０
８３ｂｃ
４０
１２０
２００
合爱黑糯小红米(２)
效应和时间效应ꎬ 随着镉离子 ( Ｃｄ２＋ ) 浓度的增加和处理时间延长ꎬ 上述４个品种水稻幼苗根、茎、叶均呈现不
同的变化趋势ꎬ 表现在低镉浓度下根数、根长、株高有所增加ꎬ 在高镉浓度下逐渐下降ꎬ 且根系受影响程度明显
大于株高和叶数ꎻ 根的变化影响叶绿素、过氧化物酶和丙二醛含量ꎬ 叶绿素含量随镉胁迫浓度增加而下降ꎬ 过氧
米 (２) ” “ 合爱黑糯” ꎬ 由贵州省农作物品种资源研
境问题之一ꎬ 镉污染就是其中比较严重的ꎮ 我国仅因
１２试验方法

镉对植物的生长影响研究现状

镉对植物的生长影响研究现状摘要：土壤镉污染已成为目前较为严重的环境问题之一。

镉是植物生长发育的非必需微量元素，过量镉不仅会影响植物的生长，还可能在植物体内积累，经食物链进入人体后威胁人类的生命健康。

本文介绍了镉对植物生长发育及代谢的影响，并对相关研究领域的重点问题进行了展望。

关键词：镉；植物；影响1前言随着工业化进程的加快、采矿业的扩张、化肥的滥用以及污水灌溉，土壤重金属污染已成为一种普遍现象[1]。

据2014年发布的《全国土壤污染调查公报》显示，中国农用耕地点位超标率为19.4%，其中铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）的点位超标率分别为2.1%，4.8%和7.0%。

镉作为主要污染物之一，具有很高的生物可利用性和生物高毒性[2]，因此被广泛关注。

土壤中的镉不会发生化学降解或被微生物降解，一旦进入土壤就会在土壤中长期存在[3]。

污染土壤中的镉经植物根系吸收后在植物体内富集，进而影响植物的生长发育。

本文主要从四个方面介绍了镉对植物生长发育的影响。

2镉对植物生长的影响2.1对种子萌发的影响种子萌发是植物生命周期中最重要的活动之一。

研究表明镉会抑制豇豆种子对水的吸收，减少种子胚芽的水分供应[4]。

在镉的胁迫下，豌豆胚芽中将产生氧自由基，进而破坏细胞结构，导致胚芽中丙二醛（MDA）含量增加[5]。

2.2对植物生长发育的影响土壤中的镉会影响多种植物的生长。

例如：鹰嘴豆根瘤中的根瘤菌对镉非常敏感，在镉的作用下鹰嘴豆植株生长受到影响，产量降低[6]。

当施加低浓度镉溶液后，芥菜[7]、玉米[8]和小麦[9]植株的鲜重均出现降低情况。

2.3对养分吸收的影响在镉的胁迫作用下，植物对矿物质营养素的吸收将受阻[10]。

实验表明镉的存在强烈地抑制了豌豆对磷、钾、硫、钙、锌、锰、硼等元素的吸收[11]。

此外，镉与矿质元素的竞争作用抑制了杨树中的转运蛋白对矿质元素的吸收转运[12]。

2.4对植物酶的抑制在镉的胁迫作用下，植物的抗氧化代谢能力减弱[13]是因为土壤中的镉在达到一定浓度后会在植物体内富集，会干扰植物酶系统的活性。

镉胁迫对烟草幼苗生长和生理指标的影响

镉胁迫对烟草幼苗生长和生理指标的影响李立芹;鲁黎明;卜贵鲜【摘要】利用不同浓度的CdCl2培养液处理K326水培幼苗3 d后,测定其叶与茎的干重百分率、叶片叶绿素含量、MDA含量、SOD活性和游离脯氨酸含量,以研究镉胁迫对K326幼苗生长的影响.结果表明,叶与茎的干重百分率随CdCl2浓度的上升均先升后降,幼苗叶片叶绿素含量的明显降低,MDA含量是先升后降,游离脯氨酸含量和SOD活性明显增加.表明,CdCl2浓度高于15 mg/L时烟草幼苗将不能正常生长.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2010(038)005【总页数】4页(P35-37,41)【关键词】烟草;氯化镉;叶绿素;MDA;SOD活性;脯氨酸【作者】李立芹;鲁黎明;卜贵鲜【作者单位】四川农业大学,农学院,四川,雅安,625014;四川农业大学,农学院,四川,雅安,625014;四川农业大学,农学院,四川,雅安,625014【正文语种】中文【中图分类】S572镉(Cd)是环境中移动性和生物毒性最强的重金属之一[1]，镉对植物和动物都有很强的毒性，很容易被植物吸收并由此进入食物链[2]，导致动植物的生理反应和遗传变异(基因突变和染色体变异)，甚至是猝死和细胞程序性死亡，极低浓度的Cd2+也会导致植物的强烈反应[3]。

在过去几十年中，由于工业废气的沉降，磷肥的使用和下水道污泥的累积，镉浓度在农业环境和农产品中存留的浓度越来越大[4]。

我国农业土壤镉污染比较严重，1990年受镉污染的土壤已经超过1.3万hm2[5]，严重影响了我国的农产品安全和人民的健康。

烟草(Nicotiana tabacum L.)是我国重要的经济作物之一[6]，同时也是一种镉的超富集植物[3,7]。

迄今为止，关于镉胁迫下烟草生理生化指标[8-11]和耐受性[12]的研究较多，如严重玲[13]等利用红花大金元为材料，研究镉和铅胁迫对烟草叶片中叶绿素含量、CAT(过氧化氢酶)、SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化酶)活性等影响，结果表明镉和铅胁迫破坏烟草活性氧系统，加速叶片的衰落；王树会[14]等研究不同浓度的镉溶液对3个烟草品种(K326、G28和红大)种子发芽的影响，证明镉浓度达16mg/L以上时，镉对烟草种子的发芽具有较强的抑制作用，同时发现K326种子对镉具有较强的忍耐力；袁祖丽[10]等利用电感耦合等离子体、透射电镜、扫描电镜等技术研究镉污染对烟草叶片叶绿素含量、叶下表皮气孔密度、腺毛密度及叶片细胞超微结构等影响；刘一新等[15]对镉胁迫下K326叶绿素和根系活力等生理指标进行了研究。

铬_镉_铅胁迫对青菜叶片几种生理生化指标的影响_任安芝

1. 2
测定方法
叶绿素含量及叶绿素 a/ b 值的测定见文献 [ 3] , 细胞膜透性测定按照李元 [4] 的方法进行 ; Pro 含量的测定参
照张殿忠 [5] 的方法 .
2
2. 1
结果和讨论
Cr、Cd、Pb 胁迫对青菜叶片细胞膜透性的影响
表 1 表明 , 在 Cr6+ , Cd 2+ , Pb2+ 处理下 , 叶片细胞膜透性呈现相同的变化趋势 , 即随着重金属浓度的提高和表 1 Cr6+ , Cd2+ , Pb2+ 胁迫对青菜叶片细胞膜透性的影响 ( R - 1 / m - 1) Table 1 Effect of Cr6+ , Cd2+ and Pb2+ stress on permeability of cell me mbrane ( R - 1/ m
处理时间的延长 , 细胞膜的透性越增加 . 但是 , 各种重金属离子对细胞膜的透性影响有差异 . 经 Cr 处理的叶片从 d 2 开始 , 随处理浓度的增加 , 其膜透性大幅度增加 , 其中 d 2 的最大增幅出现在 Cr
6+
- 1
)
的浓度为 0. 76
113
中 , 待长出两片真叶后 , 移栽至白瓷缸中 , 用 1/ 2 Hoagland 完全培养液进行培养 , 7 d 后更换培养液 , 然后分别一次性施入 K2Cr2O7 , CdCl2和 Pb( NO3 ) 2, 使溶液中重金属离子的浓度 ( c / mmol L- 1) 分别为 , Cr6+ : 0、 0. 38、 0. 76、 1. 52、 2. 28; Cd 2+ : 0、 0. 18 、 0. 45 、 0. 90 、 1. 35; Pb 2+ : 0、 0. 48 、 1. 44 、 2. 40 、 3. 36. 实验设 3 个重复 , 施入重金属后于 1、 2、 4、 6 d 取样分析 .

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究一、镉对植物的毒害1. 影响植物生长镉对植物的生长具有明显的抑制作用。

在受到镉污染的土壤中生长的植物，往往表现出生长缓慢、株高减矮、叶片变小和变形等现象。

这主要是由于镉对植物的根系和营养吸收功能造成的影响，导致植物无法正常生长发育。

2. 干扰植物的生理代谢镉对植物的生理代谢过程也会产生严重影响，导致植物的代谢功能紊乱。

镉会干扰植物的光合作用、呼吸作用、气孔导度等生理过程，降低植物的光合效率和呼吸作用，导致植物无法正常进行营养物质的合成和代谢，从而影响植物的生长和发育。

3. 损害植物的细胞结构镉还会对植物的细胞结构造成严重破坏。

镉进入植物体内后，会积累在植物的根、茎、叶等组织中，导致细胞膜的损伤、叶绿体的破坏、线粒体的功能丧失等，从而影响植物细胞的正常结构和功能，最终影响植物的生长和发育。

二、植物的解毒机制研究针对镉对植物的毒害作用，植物自身也具有一定的解毒机制，通过一系列生理和生化反应来减轻镉对植物的毒害作用。

1. 胁迫蛋白的合成植物在受到镉胁迫后，会启动一些防御和解毒机制来应对外界压力。

植物会合成一些胁迫蛋白，如金属硫蛋白（MTs）等，这些胁迫蛋白可以结合镉离子，形成非活性的金属蛋白络合物，减轻镉对植物细胞的毒害作用。

2. 活性氧清除系统镉胁迫还会引起植物体内活性氧的累积，导致细胞膜的氧化损伤和细胞内酶活性的异常。

植物通过活性氧清除系统来清除细胞内的过剩活性氧，减轻镉对植物的氧化损伤作用。

3. 螯合剂合成植物受到镉污染后，还会合成一些螯合剂，如脯氨酸等，这些螯合剂可以结合镉离子，形成非活性的络合物，并稳定镉的化学形态，从而减轻镉对植物的毒害作用。

三、研究展望随着人们对环境污染和生态保护意识的增强，镉对植物的毒害及其解毒机制的研究具有重要意义。

未来，可以从以下几个方面进行深入研究：1. 镉胁迫信号传导网络的解析研究植物在受到镉胁迫后，受体蛋白、信号传导元件、转录因子等在镉胁迫响应中的作用及相互关系，揭示镉胁迫下植物的信号传导网络，为进一步解析植物解毒机制提供理论基础。

铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响

铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响简介马铃薯（Solanum tuberosum L.）作为世界上主要的食用作物之一，在受到环境污染、重金属等胁迫因素的影响下，会对植物的生长和发育产生明显的影响。

其中，铅和镉是比较普遍的重金属污染物，会在农业生产中积累在土壤中，通过植物进入食物链，对人类健康产生潜在的风险。

因此，了解铅和镉对马铃薯的影响及其机制，具有重要的科学意义和实际应用价值。

本文将探讨铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响，为更好地了解重金属胁迫下植物的应答机制提供参考。

铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量的影响叶绿素是植物体中的一种重要的光合色素，对植物的生长和发育起到关键性的作用。

采用不同方法的叶绿素含量测定表明，铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量有一定的负面影响。

一项针对铅胁迫下马铃薯叶绿素含量的研究表明，随着铅胁迫浓度的增加，马铃薯叶片中叶绿素含量逐渐下降，最高胁迫浓度时叶绿素含量比对照组减少了44%，表明铅胁迫可能会影响马铃薯的光合作用和生长发育。

另外，一些研究也发现，镉胁迫在一定程度上会抑制马铃薯叶片中叶绿素的合成。

据报道，马铃薯在受到镉胁迫后，叶绿素a含量显著降低，特别是在高胁迫浓度下，叶绿素a的降低幅度达到了70%以上。

综上，铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量有一定的负面影响，这可能是导致重金属胁迫下植物生长和发育受损的重要原因之一。

铅、镉胁迫对马铃薯细胞超微结构的影响细胞超微结构是体现组织和细胞发育状况的重要指标，对植物的生长和发育有着重要的影响。

一些研究表明，铅、镉胁迫会对马铃薯细胞超微结构产生明显的影响。

针对铅胁迫对马铃薯超微结构的影响，一项研究表明，在铅胁迫下，马铃薯叶片中的叶绿体数量减少、大小变小，且叶绿体基质中铅元素的积累增多，细胞器的结构和功能都受到一定损害。

对于镉胁迫下马铃薯细胞超微结构的研究也得到了广泛关注。

据报道，受到镉胁迫的马铃薯细胞质内出现了一些异常的结构，如线粒体内结构的变异、内质网的分裂等。

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种广泛存在于环境中的重金属，其高毒性和易积累性使其成为环境中的严重污染物之一。

植物是地球上生物多样性的重要组成部分，也是环境中最先受到污染物影响的生物。

因此，研究镉对植物的毒害和植物对镉的解毒机制具有重要的科学意义和实际价值。

本文主要讨论镉对植物的毒害和植物解毒机制的研究进展。

镉对植物的毒害镉对植物的毒害主要表现在以下几个方面。

1. 生长受抑制镉能抑制植物的根系、茎和叶片的生长，导致植物叶片变短、幼嫩和变形，根系变薄和变短。

长期暴露于镉污染环境中的植物, 生长速度明显受到抑制，生长量和生物量减少。

2. 水分代谢受损镉污染会影响植物对水分的吸收和利用，并抑制植物的蒸腾作用，导致植物的水分代谢受损。

此外，镉污染还会导致植物细胞膜的透性增加，从而增加植物细胞的水分流失。

3. 植物营养不良和生理功能紊乱镉会与植物体内的其他元素结合，干扰植物的营养吸收和利用，导致植物体内元素含量失衡，累积有害物质，妨碍植物正常生理功能的维持。

4. 外部形态受影响镉污染对植物的外部形态也会产生一些影响，如叶片发生钙化等，从而导致植物失去颜色，形状变形等。

植物解毒机制为避免镉对植物造成的毒害，植物通过一些机制解毒镉离子并适应镉污染环境。

1. 清除镉离子植物通过离子转运器和离子通道从根系中清除镉离子。

在此过程中，植物结构蛋白、抗氧化酶以及水分合成酶等毒性蛋白质都发挥了重要作用。

2. 表观遗传调控表观遗传调控通过改变基因的表达以应对环境中的胁迫，对植物在镉污染环境中的解毒也起到了重要作用。

近年来，研究表明，微小RNA、DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传调控途径在植物解毒中起重要作用。

3. 合成和积累有机酸植物叶片、根系和果实等部位可合成和积累多种有机酸，如柠檬酸、苹果酸和谷氨酸等，这些有机酸可以与镉离子形成不稳定的络合物，从而减少镉离子的毒性。

研究表明，植物在遭受镉胁迫时会合成和积累特殊的蛋白质，如螯合蛋白和金属硫蛋白等，这些蛋白质可以与镉离子形成复合物从而减少镉离子的毒性。

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉（Cd）是一种常见的重金属元素，由于其毒性较大，对植物生长和发育产生了严重的影响。

对镉对植物的毒害及植物解毒机制的研究，可以为寻找降低镉毒性和增强植物对镉抗性的途径提供理论基础。

镉对植物的毒害主要表现在以下几个方面：1.生理生化水平：镉会干扰植物的营养吸收与分配，抑制植物光合作用和呼吸作用，降低植物的生长速率和产量。

镉还会导致氧化应激，蛋白质和DNA的损伤，影响植物的生理代谢。

2.植物形态结构：镉会引起植物根系和叶片的形态结构异常，根系发育受限，叶片颜色变黄，并且植物的叶片表面积减少。

3.对植物基因表达的影响：镉会直接或间接影响植物基因的表达，从而干扰植物的生长和发育过程。

从植物解毒机制的角度来看，植物对镉毒性的解毒主要包括以下几个方面：1.离子转运：植物通过离子转运系统调节镉的吸收和分配。

根部具有离子吸收通道和离子外排通道，通过调节这些通道的活性，可以减少镉的吸收或促进外排。

2.螯合剂合成：植物通过合成螯合剂来封存镉离子，减少镉对植物其他代谢活性的干扰。

比较典型的螯合剂是谷胱甘肽（GSH）和类胱氨酸。

3.激活解毒酶：植物在受到镉胁迫时会激活一些解毒酶的活性，这些解毒酶可以将形成的活性氧和有毒代谢产物转化为无毒物质。

比如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）等。

4.激活信号传导途径：植物通过激活信号传导途径来调节镉胁迫下各种解毒相关基因的表达。

植物中研究较为广泛的信号传导途径包括钙离子信号传导途径、激素信号传导途径和拟南芥互作子（MAPK）信号传导途径等。

镉对植物的毒害主要表现在生理生化水平和形态结构上，植物通过离子转运、螯合剂合成、激活解毒酶和激活信号传导途径等解毒机制来减缓镉的毒性。

未来的研究可以进一步探讨镉对植物基因表达的具体影响和早期应激反应，以及寻找更多的解毒机制和相关基因，为提高植物对镉的抗性和降低镉毒性提供更多的理论依据。

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展

镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种重金属元素，对植物具有很强的毒害作用。

研究镉对植物的毒害及植物解毒机制，对于保护生态环境、提高农作物产量以及食品安全具有重要意义。

本文将对这方面的研究进展进行综述。

镉对植物的毒害主要表现在形态学、生理学和生化学方面。

在形态学上，植物根系是镉毒害的主要目标，镉会导致根系发育受阻、根毛破坏甚至死亡。

在生理学上，镉会抑制植物的生长和发育，影响光合作用和呼吸作用，导致植物叶片出现叶绿素降解、叶片变黄等现象。

在生化学上，镉会干扰植物的营养元素平衡，特别是干扰钙、铁、锌等元素的吸收和运输。

关于植物解毒机制的研究表明，植物通过一系列的途径来减轻和解除镉毒害。

植物通过局部防御机制来减轻镉的毒害。

这包括增强细胞壁的强度和肉质化、引起植物细胞分裂的增强、增加抗氧化物质的合成等。

植物通过螯合和沉积机制来解除镉毒害。

螯合是指植物通过产生和积累含有硫或其他功能基团的化合物来结合镉离子，从而减少毒害。

沉积则是指植物通过积累镉在细胞壁或其他细胞器中，将镉离子隔离开来，避免其对细胞内部结构的损害。

研究还发现一些调控镉解毒的相关基因和信号通路。

一些转录因子和激素调节了植物对镉的反应，如植物生长素、脱落酸和乙烯的调控。

酶的活性和基因的表达也被发现与植物的镉解毒相关，如超氧化物歧化酶、过氧化物酶和金属硫蛋白。

针对镉毒害问题，一些防治措施也被研究和应用。

改良土壤物理、化学和生物性质，减少土壤镉的有效性和活性。

通过选育耐镉的植物品种和利用植物修复技术，可以降低镉对植物的毒害作用。

镉对植物的毒害已经成为一个重要的研究领域。

未来的研究可以进一步深入了解镉的入侵路径和毒性机制，发现更多的植物耐镉机制和相关基因，以及开发更有效的镉防治和修复技术，保护生态环境和提高农作物产量。

镉对玉米幼苗生长_叶绿素含量及细胞超微结构的影响_宇克莉

华北农学报·2010，25（3）：118-123收稿日期：2010－04－10基金项目：国家自然科学基金项目（30972331）作者简介：宇克莉（1963－），女，天津人，高级工程师，硕士，主要从事逆境植物学研究。

镉对玉米幼苗生长、叶绿素含量及细胞超微结构的影响宇克莉，孟庆敏，邹金华（天津师范大学生命科学学院，天津300387）摘要：水培条件下研究不同浓度Cd 2+胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素含量和细胞超微结构的影响。

结果表明：低浓度Cd2+（10－6mol /L ）对玉米幼苗生长、叶绿素含量、叶绿体超微结构没有明显影响；当Cd 2+浓度达到10－5mol /L 时，幼苗生长及叶绿素含量均明显降低，叶绿体膨大，类囊体排列不规则，根细胞的膜系统破坏明显；高浓度Cd 2+（10－4mol /L ）处理后，玉米幼苗生长受到明显抑制，细胞器损伤严重甚至解体。

简要讨论Cd 2+毒害的作用机理。

关键词：镉；玉米；叶绿素；超微结构中图分类号：Q945．78文献标识码：A文章编号：1000－7091（2010）03－0118－06Effects of Cd 2+on Seedling Growth ，Chlorophyll Contentsand Ultrastructures in MaizeYU Ke-li ，MENG Qing-min ，ZOU Jin-hua（College of Life Sciences ，Tianjin Normal University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：The effects of different concentrations of Cd 2+on seedling growth ，chlorophyll contents and ultrastruc-tures in maize were investigated using water culture method．The results indicated that the growth ，chlorophyll contents and ultrastructures were not obviously affected at low concentration of Cd 2+（10－6mol /L ）．At 10－5mol /L Cd 2+，the growth and chlorophyll contents decreased ，swollen chloroplasts and irregular thylakoid were found in some leaves cells．In root cells ，cell membrane systems were damaged significantly．At higher concentration of Cd 2+（10－4mol /L ），the seedling growth was inhibited significantly．Some cellular organelles were damaged seriously ，and even led to cell disintegration in root cells．The mechanism of Cd 2+toxicity was briefly discussed．Key words ：Cadmium ；Maize ；Chlorophyll ；Ultrastructure 镉是环境中的主要污染物之一。

重金属锌、镉对蔬菜胁迫的研究分析

参考文献：[1]辽河流域高等植物图鉴编委会.辽河流域高等植物图鉴[M].北京:中国环境出版社,2017.[2]任毅.黑龙江省木本植物彩色图志[M].哈尔滨:黑龙江科技出版社,2018.[3]杨秀玲.浅谈青海省茶藨子植物分布现状及开发利用[J].青海农林科技,2011,(04):68-70.[4]张晶晶,马明呈,徐宗才,等.茶藨属植物研究综述[J].青海大学学报(自然科学版),2013,31(03):17-22.[5]解有仁,马明呈.五裂茶藨子扦插生根过程中营养物质的变化[J].防护林科技,2015,(10):56-59.[6]孙雪莲,杨楚童,胡亚楠,等.植物扦插生根机理的研究进展[J].农学学报,2021,11（10）:33-40.[7]樊桂芳,马明呈,强江江.影响五裂茶藨子硬枝扦插生根的关键因子分析[J].防护林科技,2015,(09):26-28.[8]何赟,孙庆军.不同基质与激素对香茶藨子成活率的影响[J].北方园艺,2012,(19):15-60.[9]高林,由佳辉,杨小平,等.不同激素处理对石生茶藨子绿枝扦插的影响[J].分子植物育种,2021,19(15):5129-5136.[10]李建军.外源激素处理对华蔓茶藨子扦插生根的影响[J].新农业,2018,(07):14-16.珍珠岩粒径越小越有利于插穗生根，嫩枝采用500mg/L IBA 速蘸的生根率最高（82.00%）。

何赟等[8]利用正交实验方法,对香茶藨子进行扦插繁殖试验，发现珍珠岩作为基质可促进香茶藨子生根。

与本试验结果一致，以珍珠岩作为基质能够促进茶藨子生根，且基质粒径越小生根率越高，这可能是基质粒径小会形成较小的空气孔隙，更有利于愈伤组织的形成。

高林等[9]采用不同激素处理石生茶藨子绿枝扦插，发现700mg/L ABT+IBA+NAA （V ︰V ︰V=1︰1︰1）处理插穗效果最好，成活率最高，可达69%[9]。

李建军等[10]认为，以华蔓茶藨子嫩枝为材料，采用100mg/kg NAA 和IBA 浸泡30min 的生根率较高，且IBA 效果明显优于NAA 。

施硅降低芹菜重金属镉积累的效应及机理研究

施硅降低芹菜重金属镉积累的效应及机理研究邹庆君（草木藩环境科技有限公司，广东广州510000）摘要：Cd的综合活化性水平强，移动性水平大。

在农业种植中可以被植物快速的吸收，在植物内部残留，导致植物毒害风险，危害食物链的正常富集，导致人类健康问题发生。

本文分析芹菜中金属镉在浇灌中积累的Cd营养液比例水平，结合不同的芹菜种子种植栽培的全过程进行分析，筛选高低品质的Cd比例积累品种。

从根部的叶绿素含量、Cd离子流速、叶绿素荧光参数、抗氧化酶作用等入手，分析芹菜Cd毒害下的有效缓解作用方式，明确施硅Si在将其芹菜重金属Cd 积累中的效应，分析其机理研究标准和操作思路，制定符合实施规范管理的操作方案。

关键词：施硅；芹菜；重金属镉中图分类号：S636.3文献标识码：A文章编号：1005-7897（2021）12-0285-020引言自国土资源发布的全国土壤污染比例调查分析显示，在650万km2的土地面积上，全国土壤呈现超标的比率达到20%，污染类型多。

其中Cd的超标比例水平最高，已经达到8%，其他超标重金属包含Ni、Cu、Hg等。

对于过量的重金属而言，在土壤中很难排除分解。

重金属Cd是一种强效的生物化学活性元素，相比其他金属元素，Cd更加容易被蔬菜吸收。

过量的金属无法降解或消除，从高浓度转化为低浓度，最终导致蔬菜的根茎、叶果中出现积累，直接影响植物的生长发育水平，人体食用后，导致人体内积存毒害。

1蔬菜重金属的主要来源1.1肥料重金属化肥导致土壤金属污染严重，其中Cd是常见的化学磷肥。

磷肥中的重金属量与磷矿有直接关系。

通过对比分析Cd、Zn等比例含量水平，分析两个国家主要的磷肥生产过程和规范要求。

牲畜肥料是主要的有机肥料，属于绿色蔬菜生产的有机肥。

我国的有机肥料中重金属超标现象严重，容易造成蔬菜产品中重金属超标，导致安全品质下降。

1.2灌溉水灌溉水是导致作物重金属残留的途径之一。

受城市污染水的影响，尤其是在工业和商业污水的使用上，如果长期灌溉使用，就会导致重金属在土壤表层呈现残留，且从上之下递减的情况。

铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响

铅、镉胁迫对马铃薯叶绿素含量及细胞超微结构的影响李佩华【摘要】采用组织培养方法,以马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种米拉(S.tuberosum cv.Mira)为供试材料,研究重金属铅(Pb)、镉(Cd)胁迫对马铃薯叶绿素含量及叶片超微结构的影响.结果表明,未经处理的马铃薯叶片细胞超微结构完整清晰,片层排列整齐,线粒体结构紧密,分布均匀,细胞壁平滑致密,细胞核中核仁颜色清晰,结构完整.经铅胁迫后,叶绿素含量下降,叶绿体肿胀,类囊体排列紊乱,结构被破坏,线粒体膜部分溶解,细胞壁发生不同类型的变化.镉胁迫后,叶绿素含量显著降低,片层结构模糊,比对照出现了更多的淀粉粒,线粒体变形、嵴消失、空泡化,膜系统破坏明显.说明铅、镉在马铃薯中有一定的蓄积作用,叶绿素含量和细胞超微结构的变化可作为马铃薯对重金属抗性分析的依据.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】5页(P3974-3978)【关键词】铅;镉;马铃薯(Solanum tuberosum L.);叶绿素;超微结构【作者】李佩华【作者单位】西昌学院农业科学学院,四川西昌 615013【正文语种】中文【中图分类】O614;S532;Q945.11在全球工业迅猛发展和经济快速增长的现代社会,城市化的推进所带来的环境污染问题日益严重,其中以重金属的污染最为突出,其直接威胁着人类赖以生存的环境,已成为人类日常生活的安全隐患之一。

据统计,中国目前受铅、镉等重金属污染的土壤面积已达2.0×107hm2,约占耕地总面积的 1／5［1］,每年因重金属污染导致的粮食经济损失至少达200亿元［2］,重金属污染已成为当今世界备受关注的重大环境问题之一［3,4］。

重金属毒性大,且半衰期较长,若长期在环境中积累,会危害生态系统安全,影响动物、植物的生长发育繁殖,进而通过食物链富集到食物金字塔的顶端,最终进入人体中［5－13］危害人体健康。