栽培稻和普通野生稻居群根表铁膜形成能力的比较研究
野生稻与栽培稻根、叶内源激素特性研究
摘 要 ： 以野生稻和栽培 稻为材料 ， 采用高效液 相色谱法 【 Ｐ Ｃ ， 究 ｒ ＨＩ ） 研 其根 、 叶中内源激素 Ａ Ａ 脱 落酸 ）Ｉ Ａ 生长素 ） Ａ Ｂ （ 、 （ Ａ 、 ． Ｇ
（ 霉 素 ） ｚ 玉米 素 ） 赤 和 （ 的特 性 。结 果 表 明 ： 与栽 培 稻相 比 ， 生稻 幼 根 中 Ｇ Ａ Ａ 的 含量 显 著升 高 ， ｚ和 Ｉ Ａ 的 含量 降 低 ； 野 Ａ、Ｂ 丽 Ａ 野 生 稻 叶 中 的 Ｇ 和 ＩＡ 的 含 量 显 著 升 高 ， Ｂ Ａ， Ａ Ａ Ａ含 量 则 降 低 。
ＸＵ Ｎｉｇ ＨＯＮＧ － ｕ，ＤＩ ｎ ， Ｙａ ｈ ｉ ＮＧ ｕ — ｕ， Ａ ｉｔ ｕ ＣＨＥＮＧ ｎ Ｊ ｎ ｈ ｉＸＩ Ｓｈ－ ｏ ， Ｐｅ ｇ ｆｕ ｒｖｎｉ ｅ ａｏａｏ ｈｔｈｒ ｎｓａｄＧｏ ｔ Ｄ ｖ ｌ ｍ ｎ， ＡＵ Ｃ ａ ｇｈ １ １８ Ｐ Ｃ Ｈ ｎ ｔ ｏｉｃａ Ｋ ｙＬ ｂｒｔｒ ｏ Ｐ ｙｏｏｍｏｅ ｎ ｒｗｈ ｅｅ ｐ ｅｔＨＮ ， ｈ ｎｓａห้องสมุดไป่ตู้ ０ ２ ， Ｒ ） Ｐ ｌ ｙｆ ｏ
湖南农业科学
２ １ ， １ ）５ ～ ５ ０ １（ １ ：３ ５
野 生 稻 与栽 培 稻 根 、 内源 激 素 特 性 研 究 叶
徐 宁 ， 亚辉 ， 洪 丁君 辉 ， 石 头 ， 夏 程 鹏
根表铁锰膜对不同生育期水稻吸收和转运As的影响
根表铁锰膜对不同生育期水稻吸收和转运As的影响胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【摘要】采用土壤盆栽试验法,研究不同生育期水稻根表铁锰膜形成及其对As吸收和转运的影响.结果表明,两个水稻品种YD6和NK57均在分蘖期形成的铁锰膜量最多,成熟期形成的铁锰膜量最少.水稻根系和茎叶吸收积累As随着水稻不同品种和不同生育期变化较大,As的吸收和积累与铁锰膜形成存在相关性.与分蘖期相比,YD6和NK57成熟期根系As含量分别减少81.6％和62.1％.孕穗期YD6和NK57茎叶As含量分别比分蘖期减少86.4％和65.5％,比成熟期减少87.8％和67.1％.分蘖期水稻根系和茎叶As含量与DCB-Fe或DCB-Mn浓度均呈显著的负相关关系,而孕穗期水稻根系和茎叶As含量与DCB-Fe浓度呈显著的正相关关系,说明不同生育期铁锰膜对水稻植株吸收和转运As的影响不同.两个水稻品种不同生育期,As均主要富集和分配在根表铁锰膜中,铁锰膜中As的分配比率达62.9％～84.9％.NK57从根表铁锰膜、根系和茎叶向籽粒转运As的能力比YD6强,籽粒中As含量是YD6的2.1倍.结果表明可以通过选育As低积累和低转运的水稻品种,来降低污染地区As对人体健康的威胁.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2013(008)002【总页数】9页(P163-171)【关键词】土壤;水稻;不同生育期;砷;根表铁锰膜【作者】胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【作者单位】中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【中图分类】X171.5;R994.6我国不仅是大米的主要生产国，也是大米的消费大国。
杂草稻与栽培稻苗期根系形态和生理特性比较
杂草稻与栽培稻苗期根系形态和生理特性比较【摘要】本研究旨在比较杂草稻和栽培稻苗期根系形态和生理特性的差异。
通过对两者根系形态和生理特性的对比分析，发现杂草稻的根系较为粗短，而栽培稻的根系则更为细长。
在生理特性方面，杂草稻的根系吸水能力更强，而栽培稻的根系则具有更高的营养吸收能力。
杂草稻的根系在土壤中的分布更为广泛，而栽培稻的根系更注重深层土壤的生长。
综合比较结果显示，杂草稻和栽培稻在根系形态和生理特性上存在明显差异，这为今后研究杂草对栽培稻的竞争机制提供了重要参考。
研究的展望在于进一步深入探讨两者根系形态和生理特性之间的关系，以更好地指导农业生产中的除草工作。
这项研究对于提高栽培稻生长环境中的竞争优势具有重要的启示意义。
【关键词】关键词：杂草稻、栽培稻、苗期、根系形态、生理特性、比较、研究背景、研究目的、研究意义、研究展望、研究启示。
1. 引言1.1 研究背景杂草稻和栽培稻都是水稻的生长阶段，在苗期的根系形态和生理特性方面存在着一定差异。
对这种差异进行比较研究，不仅有助于深入了解水稻的生长特性，还可以为水稻的栽培管理提供科学依据。
水稻作为我国主要的粮食作物之一，具有重要的经济和食用价值。
在水稻的种植过程中，杂草的影响往往会给水稻的生长和产量带来一定的影响。
通过比较杂草稻和栽培稻在根系形态和生理特性上的差异，可以帮助我们理解杂草对水稻生长的影响机制，为减少杂草对水稻的危害提供科学依据。
对杂草稻和栽培稻苗期根系形态和生理特性的比较研究具有一定的理论和应用价值。
通过深入探讨这一问题，可以为优化水稻的栽培技术，提高水稻产量和质量，保障粮食安全做出贡献。
1.2 研究目的本研究的目的是比较杂草稻与栽培稻在苗期根系形态和生理特性方面的差异。
通过对比两者的根系形态和生理特性，探讨杂草稻与栽培稻在生长过程中的适应性和竞争力。
通过研究比较不同种群的根系形态和生理特性，进一步探讨杂草稻和栽培稻之间的竞争机制，为进一步优化栽培管理提供参考。
根表铁膜对水稻铅吸收转运的影响
根表铁膜对水稻铅吸收转运的影响胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【摘要】通过温室土壤盆栽试验研究不同生育期水稻根表铁膜形成对水稻吸收和转运Pb的影响.结果表明,两种水稻根表铁膜形成量(以DCB-Fe含量计)及铁膜中吸附的Pb量均随着生育期的延长而减少.水稻根表铁膜Fe含量与铁膜吸附的Pb量呈显著的正相关关系(r=0.798,p＜0.01).水稻根系和茎叶吸收积累Pb随着不同品种和不同生育期而变化.品种NK57籽粒Pb含量显著高于品种YD6,前者为后者的1.9倍.从富集系数和分配比率来看,Pb主要富集在水稻的铁膜和根系中,而积累在茎叶和籽粒中的比率较少.Pb从水稻根表铁膜、根系和茎叶向籽粒中的转运系数在两个水稻品种间差异均不显著.水稻分蘖期和孕穗期根表铁膜量与根系Pb含量均呈显著的正相关关系(p＜0.05),但是成熟期水稻根表铁膜量与根系、茎叶和籽粒中Pb 含量相关性均不显著,说明根表铁膜形成对水稻分蘖期和孕穗期吸收积累Pb有一定影响,但对水稻成熟期根系、茎叶和籽粒吸收积累Pb影响不大.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2014(009)001【总页数】7页(P35-41)【关键词】土壤;Pb;水稻;根表铁膜;生育期【作者】胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【作者单位】中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】X171.5铅(Pb)对人类健康的危害已日益引起人们的关注，尤其是正处于生长发育期的儿童，更易受到Pb的危害[1]。
环境中Pb含量过高是造成人们Pb中毒的根本原因，含Pb污染物通过污水灌溉、污泥利用、农药化肥施用、大气沉降等途径进入到土壤环境中，造成严重的土壤Pb污染。
Pb在土壤中溶解度小，滞留时间长，是一种不可降解的环境污染物，在土壤中积累后，不仅影响农作物的产量和品质，而且可通过食物链途径影响人体的健康[2]。
不同地区土壤中分蘖期水稻根表铁氧化物的形成及其对砷吸收的影响
E ffect of Iron P laque For m ation of Root Surface on A s Uptake by R ice Seedlings G rown on D ifferent Types of Soils
第 31 卷第 2期 2010 年 2 月
环 境 科 学 ENV I RONM ENTAL SC IENCE
Vo. l 31, N o . 2 F eb. , 2010
不同地区土壤中分蘖期水稻根表铁氧化物的形成及其 对砷吸收的影响
郭伟
1 , 2
, 林咸永 , 程旺大
4
( 1 内蒙古大学环境与资源学院 , 呼和浩特 资源学院 , 杭州
2+
铁氧化物、 氢氧化物胶膜状包被 ( 铁膜 ) . 近年来 , 水 体及土壤中砷污染日益严重, 并通过食物链给人体
收稿日期 : 2009 03 13; 修订日期 : 2009 04 23 基金项目 : 国家自 然科学基 金项目 ( 40861018) ; 内蒙古自 然科学基 金项目 ( 20080404M S0611) 作者简介 : 郭伟 ( 1976 ~ ) , 女, 博士研 究生 , 讲师 , 主要研 究方向为土 壤污 染 的 控 制 与 治 理 技 术 , E m ai: l guow ei 1976 z@ hotm ai.l com
[ 9]
/ 10 h 黑暗, 光照强度为 260 ~
在的, 是砷等污染物进入植物体内的必经门户. L iu 和 Chen 等 分别在不同的实验条件下研究 了水稻根表铁膜的存在对其吸收、转运砷的影响 . 水稻根表铁膜形成的程度与数量主要取决于 2 个条 件 : 植物生长土壤 中可溶性 F e 的供应量; 植物根 际局部氧化状态的生存环境 . 不同地区、类型的土 壤 , 上述 2个条件存在很大的差异, 这些直接影响到 水稻根表铁膜的形成, 从而可能影响到水稻根系对 砷的吸收和转运 . 本试验旨在研究生长在我国水稻 主产区 14种不同土壤中分蘖期水稻根表铁膜形成 量的差异、可能的影响因素及其对砷吸收、转运的 影响; 从而为利用土壤和农作物自身的特性减少或 减缓污染物向植物体内的转移 , 尤其是向可食部位 的迁移提供理论依据 . 1 材料与方法 1 1 供试土壤与植物 供试的水稻品种来自湖南省农业厅的威优 77 , 是一种常见的南方晚稻品种; 供试用的 14 种土壤的 来源、名称、编号见表 1 .
2021年河北普通高中学业水平选择性考试生物真题及答案
2. 关于细胞核的叙述，错误的是（）
A. 有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B. 蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C. 许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D. 细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
B. ④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C. ③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D. ④可能由③进化而来
7. 图中①、②和③为三个精原细跑，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（）
A. ①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
A. ①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B. ②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C. ①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D. 血糖平衡 调节存在负反馈调节机制
11. 关于神经细胞的叙述，错误的是（）
A. 大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤，患者不能听懂话
B. 主动运输维持着细胞内外离子浓度差，这是神经细胞形成静息电位的基础
C. 气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D. 气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间
15. 杜氏肌营养不良（DMD）是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病，男性中发病率约为1/4000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常，家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果（显示部分序列，其他未显示序列均正常）如图。下列叙述错误的是（）
C. 内环境K+浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大
施铁对普通野生稻田甲烷排放的影响
文章编号：1674 − 7054(2022)05 − 0496 − 06施铁对普通野生稻田甲烷排放的影响王 晟1,2，但建国1（1. 海南大学 植物保护学院，海口 570228; 2. 海南大学 生态与环境学院，海口 570228）摘 要： 为了探究施铁对普通野生稻田甲烷的减排效果，对1个根表铁膜形成能力较强的普通野生稻居群进行了水泥池小区对比试验，观测了施铁处理和对照的CH 4排放速率、土壤孔隙水Fe 2+浓度和根表铁膜。
结果表明：施铁导致CH 4总排放量减少了29.51%，在普通野生稻生长前期CH 4减排效应尤为明显。
移栽后第19天，施铁小区的土壤孔隙水Fe 2+浓度为0.57 mmol·L −1 ，显著大于对照小区。
根生物量和单株根表铁膜数量在施铁处理和对照之间的差异随植株年龄增大而增大。
因此，施铁措施对具有厚铁膜潜力的普通野生稻居群的CH 4减排能起到明显的促进作用。
关键词： 甲烷排放；普通野生稻；根表铁膜；土壤孔隙水中图分类号： S 511.9；S 143.7 文献标志码： A引用格式： 王晟，但建国. 施铁对普通野生稻田甲烷排放的影响[J]. 热带生物学报，2022, 13（5）：496−501.DOI ：10.15886/ki.rdswxb.2022.05.010甲烷（CH 4）是一种重要的温室气体，对全球气候变暖的贡献约占16%，仅次于CO 2。
2020年，大气的CH 4浓度已上升至1 889 μg·L −1，是工业革命前的2.62倍[1]。
水稻田是CH 4主要排放源之一，所释放的CH 4是CH 4的产生、氧化和传输的净效应[2 − 4]，其年平均排放量为30 Tg ，约占全球人为CH 4排放量的8%[5 − 6]。
稻田CH 4的排放随水稻品种而异[7 − 13]，人们试图靠选育和推广高产量、低CH 4排放的水稻品种来实现稻田CH 4的长效减排[4,8,13]。
海南普通野生稻与栽培稻的营养品质比较
海南普通野生稻与栽培稻的营养品质比较徐靖;唐清杰;韩义胜【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】对海南普通野生稻与栽培稻稻米营养品质特征进行了比较分析，结果表明，不同居群普通野生稻蛋白含量都在10%以上，极显著高于栽培稻；不同居群野生稻总淀粉含量变化无规律，但直链淀粉含量都显著低于栽培稻；海南普通野生稻中钙、镁、锌和铁含量普遍显著高于栽培稻，这说明海南普通野生稻含有高蛋白、低直链淀粉和高营养元素的遗传资源。
研究结果可为优异野生稻资源挖掘和利用及优质稻育种研究提供参考。
%The nutritional quality between Hainan common wild rice and cultivated rice were comparatively analyzed. The results showed that Hainan wild rice protein content of different populations of common wild rice was more than 10%, and significantly higher than that of cultivated rice; the starch content of common wild rice had significant difference with cultivated rice, but amylose content in common wild rice was significantly lower than in cultivated rice. The calcium, magnesium, zinc and iron content in common wild rice was significantly higher than in cultivated rice. The results showed that Hainan common wild rice had genetic resources contained high-protein, low-amylose and high nutritional elements, which can provide a reference for excellent and utilization of excellent wild rice resources and high quality rice breeding.【总页数】3页(P57-59)【作者】徐靖;唐清杰;韩义胜【作者单位】海南省农业科学院粮食作物研究所海南海口 571100;海南省农业科学院粮食作物研究所海南海口 571100;海南省农业科学院粮食作物研究所海南海口 571100【正文语种】中文【中图分类】S511.9【相关文献】1.栽培稻与高州普通野生稻耐铝性的比较研究 [J], 傅雪琳;陈伟栋;盘春辉;冯俊豪;刘向东;卢永根2.利用粳稻基因组DNA和Cot-1 DNA探针对普通野生稻和亚洲栽培稻的比较分析 [J], 覃瑞;李智;刘虹;陈雁;蔡朝晖;李刚3.东乡普通野生稻与栽培稻苗期抗旱性的比较 [J], 谢建坤;胡标林;万勇;张弢;李霞;刘如龙;黄运红;戴亮芳;罗向东4.栽培稻和普通野生稻居群根表铁膜形成能力的比较研究 [J], 黄剑冰;任杰;唐璐;但建国5.中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析 [J], 张晓丽;郭辉;王海岗;吕建珍;袁筱萍;彭锁堂;魏兴华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析
http：///zwxb/ E-mail： xbzw@
DOI： 10.3724/SP.J.1006.2008.00591
Abstract： Forty-eight SSR markers were used to compare genetic diversity in 288 accessions of common wild rice （O. rufipogon
Griff.） and cultivated rice （O. sativa L.） in China. There were 505 alleles at the 48 loci investigated. The average number of alleles per locus （Na） was 10.5 with a range from 5 to 20. Total Nei’s genetic diversity index of Nei per locus （He） varied widely from 0.384 （RM409） to 0.905 （RM206） with an average value of 0.731. By comparison of the genetic changes in Na and He， the genetic diversity of common wild rice was obviously higher than that of cultivated rice. Na and He of cultivated rice was only about 70.2% and 88.2% of common wide rice， respectively. In cultivated rice， Na of landraces and improved varieties were 65.4% and 53.0% of common wild rice respectively， and Na of improved varieties was 81.1% of landraces. Analysis of molecular variance （AMOVA） indicated that 10.3% of the variation was from differences between species. Using locus-by-locus AMOVA procedure， there were 43 loci with significant differentiation. The highest genetic differentiation was 46.3% （RM427） with a range from 0.7% to 46.3%. A cluster analysis showed japonica was the main trend for most of common wild rice in China. In addition， only a few of accessions from Guangdong and Hainan showed tendency towards indica type. Keywords： Common wild rice （O. rufipogon）； Cultivated rice （O. sativa）； Landrace； Improved variety； Genetic diversity； Analysis of molecular variance
普通野生稻和亚洲栽培稻核心种质遗传多样性的检测研究
作 物 学 报 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA
V o l. 27, N o. 3 M ay, 2001
普通野生稻和亚洲栽培稻核心种质遗传多样性的检测研究Ξ
孙传清 李自超 王象坤
(中国农业大学植物遗传育种系, 北京 100094)
提 要 以122份野生稻和75份栽培稻在44个 R FL P 位点的多态性为资料, 采用逐步聚类法和分组随 机法, 按原始样本的50%、20% 和10% , 分别构建初级核心样本、次级核心样本和核心样本, 用多态位 点数 (N p)、等位基因数 (N a)、基因型数 (N g) 及平均基因多样性 (H s) 等参数, 检测其遗传多样性。结果 表明, 初级核心样本的 N p、N a 和 N g 分别达到原始样本的90%、90% 和80% 以上。次级核心样本的 N p、N a、N g 仍分别可达原始样本的90%、80% 和75%。核心样本的 N p 可达原始样本的90% , 而 N a 和N g 下降幅度大, 分别相当于原始样本的65% 和55%。无论哪一级核心样本, 栽培稻遗传多样性的减 少幅度比野生稻小。比较逐步聚类法和分组随机法表明, 逐步聚类法构建的核心样本比分组随机法更 能保持较大的遗传多样性。作者认为检验核心种质遗传多样性的首选参数是等位基因数。
对单拷贝的探针而言, 每个探针检测了一个位点, 每一条多态性带可视为一个等位基 因, 每一种带型可视为一种基因型。用4个参数即多态位点数 (N p )、等位基因数 (N a)、基因 型数 (N g)、平均基因多样性 (H s) 评价原始样品和核心样品的遗传多样性[5]。
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两种通气组织不同的水稻品种根表铁膜的形成及砷吸收积累的差异
收稿日期：2009-05-19录用日期：2009-06-30基金项目：香港浸会大学裘槎环境科学研究所项目；基金委国际合作重大项目（No.20720102042）作者简介：杨婧（1984—），女，硕士，E -mail:6237033@ ；*通讯作者（Corresponding author ），E -mail:ygzhu@两种通气组织不同的水稻品种根表铁膜的形成及砷吸收积累的差异杨婧，胡莹，王新军，陈学萍，黄益宗，朱永官*中国科学院生态环境研究中心土壤环境研究室，北京100085摘要：采用土壤盆栽试验方法，比较了两种通气组织结构不同的水稻品种（扬稻6号和农垦57）根表铁膜的形成及其吸收积累As 的差异.结果表明，通气组织结构不同对水稻根表铁膜的形成及其对As 的吸收积累有显著影响.通气组织结构发达的扬稻6号根表铁膜数量和铁膜中As 含量均显著高于农垦57，扬稻6号根表铁膜量为431.53g ·kg -1，铁膜中As 含量达到220.2mg ·kg -1，分别是农垦57的1.3和1.7倍.发达的通气组织结构显著抑制了As 由水稻地下部到地上部的转运以及地上部对As 的吸收：扬稻6号地上部As 含量为10.77mg ·kg -1，显著低于农垦57（12.85mg ·kg -1）；扬稻6号对As 的转移系数（TF ）为0.067，仅为农垦57的73.6%.关键词：水稻；基因型；通气组织；铁膜；As 污染文章编号：1673-5897（2009）5-711-07中图分类号：X 171.5，Q 126.4文献标识码：ADifferences of Iron Plaque Formation and As Accumulation between Two Rice Cultivars with Different Aerenchyma TissueYANG Jing ，HU Ying,WANG Xin -jun ，CHEN Xue -ping ，HUANG Yi -zong ，ZHU Yong -guan *Department of Soil Environment,Research Center for Eco -Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085Received 19May 2009accepted 30June 2009Abstract ：Two rice cultivars,Yangdao 6with highly developed aerenchyma tissue and Nonken 57with less developed aerenchyma tissue were used to study the relationship between the aerenchyma structure and the amount of iron plaque in root surface,and the arsenic accumulation in the iron plaque and in rice tissues in a pot experiment.Results showed that the amount of iron plaque and arsenic concentration in iron plaque were significantly affected by the aerenchyma tissue.The amount of iron plaque and arsenic concentration in iron plaque in the root surface of Yangdao 6were significantly higher than those of Nongken 57.The amount of iron plaque and the arsenic concentration in iron plaque of Yangdao 6were 431.53g ·kg -1and 220.2mg ·kg -1,respectively,and were 1.3and 1.7times higher than those of Nongken 57,respectively.Developed aerenchyma tissue could restrain significantly the As translocation from root to shoot in rice plant and the As accumulation in rice shoot.Arsenic concentration in shoot of Yangdao 6was 10.77mg ·kg -1,and significantly lower than that of Nongken 57（12.85mg ·kg -1）.Arsenic translocation factor （TF ）of Yangdao 6was 0.067,and only 73.6%of TF of Nongken 57.Keywords ：rice ；genotypes ；aerenchyma tissue ；iron plaque ；arsenic contamination2009年第4卷第5期，711-717生态毒理学报Asian Journal of EcotoxicologyVol .4,2009No .5,711-717生态毒理学报第4卷1引言（Introduction）砷（As）是一种致癌物质，长期饮用高As水会导致慢性As中毒和癌症（Cullen and Reimer, 1989;Ng et al.,2003）.自然环境中的As多以与矿物（如：铜、铅、金等）结合的状态存在（Nriagu, 2002）.然而近年来，由于人为活动的影响（杀虫剂、粉煤灰、矿渣、饲料添加剂、半导体芯片及一些含As防腐剂等），使得大量的As释放到环境中，导致土壤和水体的As污染问题日益严重.在孟加拉地区，高浓度的含As地下水严重威胁着3000~ 4000万人的生命和健康（Smedley and Kinniburgh, 2002）.中国南方水稻田的研究同样显示，生长在As污染土壤中的水稻，其籽粒中可累积很高浓度的As（0.725mg·kg-1）（Xie and Huang,1998）.通气组织被看作是水稻在淹水条件下生长所必须的重要结构.它可以极大地降低空气在植物体内扩散的阻力，是氧由地上部运输到淹水的地下部的主要通道.对于在淹水条件下生长的植物来说，通气组织为氧气从地上部到地下部的传递提供了通道，为缺氧根系的呼吸作用提供了氧气（Teal and Kanwisher,1966;Arenovski and Howes, 1992）.同时这些氧气的存在，使得淹水土壤中大量存在的Fe（II）被氧化，聚集在水稻根表，形成两性胶体的铁（Fe）膜.研究表明，铁膜可大量吸附和固定土壤中的As，从而深刻影响As在土壤-水稻体系中的环境化学行为（刘文菊等，2008）.由于通气组织结构不同导致的根际放氧量不同，是否会造成水稻根表形成的铁膜不同？以及由此影响As 在的铁膜和水稻体内积累情况目前尚不完全清楚.本文选用了两种通气组织结构不同的水稻品种：扬稻6号（通气组织结构发达）和农垦57（通气组织结构不发达），研究通气组织结构对铁膜形成及As在铁膜和水稻体内的吸收和积累的影响，为今后筛选对As抗性不同的水稻品种并评价不同形态无机As的植物毒性提供参考.2材料与方法（Materials and methods）2.1供试土壤土壤采自湖南省郴州市的As污染的水稻土.土壤采回后经风干、磨碎、过筛2mm保存备用.土壤基本理化性质如下:总As69.6mg·kg-1（干土，以下同），pH 6.2，有机碳49.8g·kg-1，全Fe23.8g·kg-1，总N2.98g·kg-1，有效P4.85mg·kg-1.2.2供试水稻两个水稻（Oryza sativa L.）品种：扬稻6号和农垦57，由南京农业大学沈其荣教授提供.试验选取若干籽粒饱满、均匀的水稻种子，用30%的H2O2消毒10min，再用去离子水冲洗2~3次.将水稻种子播种到湿润的珍珠岩中培养3周后，挑选生长一致的水稻苗移栽到1/3强度的营养液中培养2周，水培器皿采用500mL的PVC管（直径：7.5cm；高14cm；一盆1株水稻苗）.营养液配方：5mmol·L-1NH4NO3，2mmol·L-1K2SO4，4mmol·L-1CaCl2，1.5mmol·L-1MgSO4·7H2O，1.3mmol·L-1KH2PO4，50μmol·L-1Fe（II）-ethylenediaminetetraacetic acid （EDTA），10μmol·L-1H3BO4，1.0μmol·L-1ZnSO4·7H2O，1.0μmol·L-1CuSO4·5H2O，5.0μmol·L-1 MnSO4·H2O，0.5μmol·L-1Na2MoO4·2H2O，0.2μmol·L-1CoSO4·7H2O（刘文菊等，2006）.用0.1mol·L-1 KOH或HCl将pH值调到5.5.营养液每周换2次. 2周后，选取生长一致的水稻苗进行土壤盆栽试验.2.3试验设计土壤盆栽试验建立根袋系统来区分根际和非根际（陈学萍等，2008）.在实验前施用底肥氮肥（尿素，N含量30mg·kg-1）和KH2PO4（93mg·kg-1）.水稻按每盆1株种植在37μm尼龙根袋（7.5cm直径×10cm高）土壤中，根袋中放入0.2kg土壤；根袋置于1.5kg的花盆中央，根袋与花盆之间的空间用0.8kg土填满.试验设不种水稻的空白对照（CK），每种处理设置3个重复.每24h用去离子水给水稻补充水分，模拟水田条件并保持土壤淹水.水稻培养5周（水稻分蘖期）收获.水稻移入根袋中记为第0d，从第1d开始定期抽取土壤溶液（Chen et al.,2008），-20℃避光保存在0.1mol·L-1Na2EDTA 溶液中（9:1）.2.4样品的制备与分析2.4.1土壤溶液元素含量测定采用比色法测定总Fe含量（紫外分光光度计，Hitachi UV3010），用HPLC-ICP-MS（7500a Agilent Technologies,Palo Alto,CA,USA）测定As含量和形态.712杨婧等：两种通气组织不同的水稻品种根表铁膜的形成及砷吸收积累的差异第5期2.4.2水稻根表铁膜的中Fe、As含量测定收获时，在根基部将水稻剪开，使其分成根系和地上部，用去离子水洗净.将根在含0.03mol·L-1柠檬酸三钠和0.125mol·L-1碳酸氢钠的40mL混合溶液（DCB）中浸泡10min，再加入0.5g连二亚硫酸钠继续浸泡0.5h，最后用去离子水冲洗根系数次定容至50mL.过滤后用原子荧光光谱法（AF2610A，北京瑞利分析仪器公司）测定DCB浸提液中总As浓度，用ICP-OES测定溶液中总Fe 浓度（Matocha and Coyne,2007）.2.4.3水稻植株元素含量测定将水稻地上部和DCB浸提后的根系放入烘箱内，在70℃烘72h，并分别称量其干重.将水稻茎叶和根分别磨碎，准确称取0.2~0.5g 茎叶或根放入干燥洁净的消化管中，加入5mL优级纯浓硝酸，放入开放式消煮炉中，先用80~100℃煮1h，然后在120℃进行消解，同时加入标准物质（GBW07605国家标准物质中心）对整个消化过程和分析测试过程进行质量控制，然后，用高纯水定容至50mL.用ICP-OES（Perkin Elmer Optima2000 DV）测定植物消煮样品中总Fe、总As的浓度.2.4.5扫描电镜观测水稻根通气组织结构收获时，用去离子水将水稻根部洗净后，选取生长情况一致的新生根，在距根尖5、10和15mm 处迅速切下，用磷酸盐缓冲溶液（0.1mol·L-1）冲洗干净后，迅速放在2%~4%的戊二醛中前固定2~ 3h.固定后用0.1mol·L-1磷酸盐缓冲溶液冲洗3~ 4次，每次0.5h.冲洗后，用4%锇酸（OsO4）后固定.最后用30%、50%、70%、80%、90%、95%和100%（两次）梯度脱水，每次5~10min，放入乙酸异戊酯中置换.临界点干燥后喷金，用扫描电镜观测.2.5数据处理根向地上部转移As的能力用转移系数（Translocation factor，简称TF）表示（刘文菊等，2006）.TF=C As-Shoot/C As-Roots，式中，C As-Shoot、C As-Roots分别为地上部和地下部As含量.采用统计软件SPSS11.0对试验数据进行方差分析以及多重比较.3结果（Results）3.1两个水稻品种生物量和通气组织结构的差异在植物培养过程中，扬稻6号长势始终好于农垦57.收获时，两个品种水稻地上部的生物量和含N量均显著高于地下部（p<0.05）.扬稻6号的整株生物量平均为每株2.28g，是农垦57的1.4倍；且其地上部和地下部的生物量也显著高于农垦57（表1）.试验过程中，两个水稻品种均未显示出As中毒症状.用扫描电镜分别观察两个水稻品种距离根尖5、10和15mm的根的横切面（图1），从图中水稻品种生物量/g地上部地下部植株扬稻6 1.64±0.080.62±0.03 2.27±0.09农垦57 1.21±0.06*0.43±0.03* 1.64±0.08*表1两个水稻品种地上部、地下部生物量Table1Plant biomass（dry weight）of rice cultivars Yangdao 6and Nongken57after5-week growth in a greenhouse注：n=6；生物量以干土重计；*：两个水稻品种之间比较，p<0.05图1培养5周收获后，两个水稻品种根距根尖不同距离处横切面的扫描电镜图（扬稻6号：距根尖5mm横切面（a）；距根尖10cm横切面（b）；距根尖5mm横切面（c）；农垦57：距根尖5mm横切面（d）；距根尖10cm横切面（e）；距根尖5mm横切面（f）.Bars=100μm（a，d），200μm（b，c，e，f））Fig.1Scanning electron microscope（SEM）micrographs of transverse sections of roots（at harvest，newly formed adventitious roots，approximately30mm long）from Yangdao6and Nongken57（Transverse sections of Yangdao6at5mm（a），10mm（b）and15mm （c）behind the root tip；transverse sections of Nongken57at5mm（d），10mm（e）and15mm（f）behind the root tip.Bars=100μm（a，d），200μm（b，c，e，f））a db ec f713生态毒理学报第4卷可以看出，扬稻6号根横切面的气孔密度大于农垦57，其通气组织结构显著好于农垦57.3.2两个水稻品种根表铁膜形成及As 吸收和积累的差异两个水稻品种地上部、地下部和铁膜中总Fe 含量和总As 含量如表2、表3所示.扬稻6号根表的铁膜量和铁膜中As 含量均显著高于农垦57，分别为农垦57的1.4和1.3倍.两个水稻品种植物样品中As 和Fe 的浓度在空间分布上存在差异：铁膜>地下部>地上部.以扬稻6号为例，其根表铁膜中的总As 含量为220.21mg ·kg -1，地下部总As 含量为163.69mg ·kg -1，然而其地上部总As 含量10.77mg ·kg -1，仅为铁膜中As 含量的二十分之一，为地下部As 含量的十六分之一.比较两个水稻品种体内As 含量，发现扬稻6号根中的As 含量显著高于农垦57，然而其地上部的As 含量却显著低于农垦57.数据分析表明，扬稻6号和农垦57的TF 分别为0.067和0.091，前者仅为后者的73.6%（表3）.3.3不同水稻品种土壤溶液中总Fe 、As （III ）和As （V ）的浓度不同水稻品种根际土壤溶液中总Fe 浓度如图2所示.结果显示，种植水稻和空白对照土壤溶液中的总Fe 浓度随时间的变化均可分为2个阶段：升高阶段（13d 之前），降低阶段（13d 之后）；种植水稻处理的土壤溶液中总Fe 的浓度始终显著低于不种水稻的空白对照，空白对照和种植水稻处理的最大值分别为87.64mg ·L -1和57.96mg ·L -1（图2）.在升高阶段，扬稻6号根际土壤溶液中总Fe 浓度显著高于农垦57，而降低阶段则呈现出相反的规律.两个水稻品种和空白对照根际土壤溶液中As （III ）和As （V ）浓度也随时间延长呈现出先升高（9d 之前）后降低（9d 之后）的过程（图3）；种植水稻处理的根际土壤溶液中的As （III ）和As （V ）浓度均显著低于不种水稻的空白对照.例如，空白对照组土壤溶液中As （III ）和As （V ）浓度最大值分别为384.89μg ·L -1和100.89μg ·L -1，种植水稻处理中根际土壤溶液As （III ）和As （V ）浓度最大值分别为293.76μg ·L -1和58.81μg ·L -1，仅为不种水稻处理的76.3%和58.3%.种植水稻和空白对照土壤溶液中As （III ）浓度均显著高于As （V ），但是两个水稻品种根际土壤溶液中的As 浓度并没有表现出显著性差异（图3）.4讨论（Discussion ）已有研究表明，As 可以通过损伤水稻根，影响根系对营养物质的吸收，从而造成水稻减产（Akter et al .,2005）.As 中毒对不同品种水稻产量的影响呈现出显著性差异，即不同品种的水稻对As 的耐受程度有很大差异（刘文菊等，2006）.本试验结果表明，生长在浓度为69.6mg ·kg -1的As 污染土壤中，扬稻6号和农垦57均未表现As 中毒症状.扬稻6号与农垦57相比，具有更发达的通气组织结构，其生物量显著高于农垦57，这与之前在没有As 污染土壤中培养的结果相一致（Li et al .,2008）.水稻品种地上部/（mg ·kg -1）地下部/（mg ·kg -1）铁膜/（g ·kg -1）扬稻6号135.93±8.951987.03±224.48431.53±21.42农垦57177.79±6.61*1340.17±126.63*319.80±9.55*表2两个水稻品种地上部、地下部和铁膜中总Fe 含量Table 2Total Fe concentrations in shoot ，root and ironplaque for the two cultivars at harvest（mean ±SE ，n=6）注：n =6；含量以干土重计；*：两个水稻品种之间比较，p <0.05水稻品种地上部/（mg ·kg -1）地下部/（mg ·kg -1）铁膜/（mg ·kg -1）TF 扬稻6号10.77±0.66163.69±9.31220.21±0.020.067±0.01农垦5712.85±0.73*139.01±9.76*132.26±0.01*0.091±0.01*表3两个水稻品种地上部、地下部和铁膜中总As 含量Table 3Total As concentrations in shoot ，root and ironplaque for the two cultivars at harvest （mean ±SE ，n=6）注：n =6；含量以干土重计；*：两个水稻品种之间比较，p <0.05714杨婧等：两种通气组织不同的水稻品种根表铁膜的形成及砷吸收积累的差异第5期根表铁膜形成的量主要取决于土壤溶液中的Fe（II）浓度和根系分泌的氧气和氧化物质的多少以及由此形成的微氧化环境条件（陈学萍，2008）.不同水分管理下，水稻根表形成的铁膜量不同，淹水条件下根系形成的通气组织和根表铁膜均高于其他不饱和水分条件（孟冬梅等，2008），可见根系泌氧对根表铁膜形成具有至关重要的作用.根部泌氧取决于根系内部氧气的压力和根的解剖学特征（通气组织的发达程度及细胞壁的通透性）（Colmer,2003）.通气组织越发达，越有利于氧气的输送.Ghosh和Kashyap（2003）证明，通气组织结构越发达，植物根际的放氧量越大.不同基因型水稻品种的根系孔隙率和根际放氧量不同（Colmer, 2003;Kludze et al.,1993）.扬稻6号的通气组织结构好于农垦57，故其根际的氧气浓度也较大（Li et al.,2008）.因此推测扬稻6号根表铁膜数量高于农垦57的原因主要有:1）扬稻6号的根表释放出更多的氧气和氧化性的分泌物，将更多的Fe （II）氧化为Fe（III）并积累在根表；2）水稻根呼吸作用产生的CO2为Fe氧化菌群的生长提供了更多的碳源，促进了微生物的Fe氧化作用.扬稻6号根表铁膜中As含量显著高于农垦57，这可能是由于扬稻6号根表铁膜量较大，因此可以富集更多的As.一些研究认为，铁膜对湿地植物吸收养分和重金属的影响可能在一定程度上取决于铁膜的量（Otte et al.,1989;Zhang et al., 1998）.并且，对于一些基因型的水稻品种，水稻根表铁膜的数量与铁膜中富集As的含量呈现线性正相关（刘文菊，2005）.此外，由于扬稻6号通气组织结构更发达，其根系分泌的氧气和氧化物质在根际能氧化更多的As（III），从而在铁膜中积累了较多的As（V）.水稻根表铁膜可以累积大约75%~89%的As，有效阻止该元素进入水稻根内（Liu et al.,2004）.因此扬稻6号根表铁膜中的As含量显著高于农垦57，在一定程度上证明了水稻根的通气组织结构对根表铁膜中As的积累量有显著影响.不同品种水稻植物样品中As和Fe的浓度在空间分布上存在差异：铁膜>地下部>地上部，这与之前的研究结果相一致（Abedin et al.,2002;Xu et al.,2008）.转运系数的计算结果表明，农垦57对As的转运能力显著强于扬稻6号（表3），并且扬稻6号地上部砷积累量显著低于农垦57.通气组织结构发达的水稻品种显著抑制As由水稻地下部向地上部转运，并且抑制了As在地上部的积累.水稻田一旦淹水后便处于厌氧状态，淹水后土壤Eh迅速降低，Fe矿等氧化物质被还原.在13d 前，无论是种植水稻还是不种水稻的土壤溶液中总Fe浓度都迅速增加，因此可以认为这一阶段，是由化学或生物的还原作用主导的Fe溶出阶段.在这个阶段（13d前），扬稻6号根际土壤溶液中的总Fe浓度高于农垦57，这可能是因为扬稻6号根际放氧量大于农垦57，这些放出的氧气活化了更多的根际微生物，水稻根和微生物释放出的CO2为Fe还原菌的生长提供了更多的碳源，从而加速了Fe溶出的速度.13d时，两个水稻品种根际土壤溶液中的总Fe浓度达到了最大值，并且两个品种峰值没有显著性差异，可能是Fe的还原溶出和铁膜的形成达到了平衡.而13d后，两个水稻品种根715生态毒理学报第4卷际土壤溶液中的总Fe浓度迅速下降，这可能是由于随着水稻根系的生长，最初还原释放的Fe又在根表被大量氧化而形成铁膜.从两个水稻品种根际土壤溶液中总Fe浓度的变化和最终根表铁膜形成的量来看，扬稻6号根际土壤溶液中总Fe浓度低于农垦57，与其根表铁膜形成数量高于农垦57形成了一定的对应关系，这在一定程度上说明：虽然根表积累的铁膜量级远远高于土壤溶液中总Fe 的浓度，但在根际这一微环境中，Fe的还原溶出和Fe被氧化形成铁膜是一个动态平衡的过程，因此13d后，由于扬稻6号根表铁膜数量大于农垦57，相应根际土壤溶液中的Fe离子浓度较农垦57低.然而，对两个品种水稻根际土壤溶液中As形态的测定结果显示，水稻根表铁膜对As的积累和土壤溶液中的As浓度变化并未呈现出相关性.综上所述，扬稻6号具有更发达的通气组织结构，其生物量显著高于农垦57.水稻的通气组织结构显著影响根表铁膜的数量，进而影响土壤溶液中总Fe离子的浓度.同时，水稻根表铁膜数量也对根表铁膜中As的富集量具有显著性影响.As 在这两个基因型水稻品种根表铁膜和水稻体内的分布呈现相同的规律：铁膜>地下部>地上部.扬稻6号地上部的As积累量显著低于农垦57，并且其对As的转运能力显著低于农垦57.这说明发达的通气组织结构显著抑制了As由水稻地下部到地上部的转运以及地上部对As的吸收.通讯作者简介：朱永官（1967—），男，理学博士.2001年入选中科院“百人计划”，2002年获得国家基金委杰出青年基金，现任中国科学院生态环境研究中心中澳联合土壤环境研究室主任、研究员、博士生导师.主要从事土壤生态和土壤-植物系统中微量元素和重金属迁移积累的化学和生物学调控机制和技术的研究.ReferencesAbedin J,Cresser M,Meharg A A,Feldmann J,Cotter-Howells J.2002.Arsenic accumulation and metabolism in rice（Oryza sativa L.）［J］.Environmental Science&Technology,36（5）: 962-968Akter K F,Owens G,Davey D E,Naidu R.2005.Arsenic speciation and toxicity in biological systems［J］.Reviews Environmental Contamination and Toxicology,184:97-149Arenovski A L,Howes B cunal allocation and gas transport capacity in the salt marsh grass Spartina alterniflora［J］. 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26-野生稻的类别
河姆渡遗址考古发掘的稻谷，距今约7000多年
我国的野生稻
疣粒野生稻
为多年生草本，秆高30－75厘 米，压扁，具5－9节。叶鞘长5 －8厘米，短于其节间；叶舌长 1－2毫米，具明显叶耳；叶片 长5－20厘米，宽6－20毫米， 基部圆形。圆锥花序简单，直 立，长3－12厘米，分枝2—5， 疏生小穗；小穗长圆形，长5－ 6.5毫米，颖退化仅留痕迹；不 孕外稃锥状，具1脉；孕性外稃 无芒，顶端钝或有短小的3齿， 表面具不则的小疣点；雄蕊6， 花药黄白色；柱头2，白色。颖 果长3—4毫米。
我国的野生稻
普通野生稻
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我国的野生稻
疣粒野生稻
我国的野生稻
药用野生稻
多年生草本，秆直立或下部匍匐，高1.5一3米， 具8一15节。叶鞘长达40厘米，大多比节间长3倍 以上，无毛；叶舌膜质，长约4毫米，无毛；叶耳 不明显；叶片宽大，线状披针形，长30－80厘米， 宽20一30毫米，质地较厚，先端尖，基部渐窄呈 柄状。圆锥花序大型疏散，长30－50厘米，3一5 枚着生于各节，具细毛状粗糙；小穗长约5毫米， 成熟时易脱落；成熟花外稃阔卵形，脉纹增厚隆 起，脊上部或边脉生疣基硬毛，脉间下陷，散生 短硬毛，表面具较粗的疣状突起；芒自外稃顶端 伸出，长5一10毫米，具细毛；内稃与外稃同质， 宽约为外稃之半，脊疏生疣基硬毛，顶端有小尖 头；花药长约2.5毫米。颖果扁平，红褐色，长约 3.2毫米，宽约2毫米。
我国的野生稻
药用野生稻
我国的野生稻
普通野生稻
多年生水生草本，秆高约150厘米，下部海绵质。 叶鞘圆筒形，疏松，无毛；叶耳明显；叶舌发达， 长达17毫米；叶片线形，扁平，长达40厘米，宽 约1厘米，边缘与中脉粗糙，先端渐尖。圆锥花序 长约20厘米，直立而后下垂，主轴及分枝具粗糙 角棱；小穗多数，长8-9毫米，宽2-3毫米，基部 具2枚微小呈半圆形的退化颖片；成熟后自小穗柄 关节上脱落。外稃厚纸质，长7-8毫米，长圆形， 具5脉，遍被糙毛，粗糙，沿脊上部具较长纤毛； 芒着生于外稃顶端并具一明显关节，长5-40毫米 不等；内稃与外稃同质，具3脉，边脉亦接近边缘， 而为外稃之二边脉所紧握，被糙毛，粗糙；鳞被2 枚；雄蕊6，花药长约5毫米；柱头2，羽状。颖 果长圆形，种脐线形。
水稻根系通气组织与根表铁膜关系的研究
Ｓ ｕｄ ． ｎ ｔ ｅ Ｒｅａ ｉ ｎ ｈｉ ｔ ｅ ｒ ｎｃ ｍ ａ ｏ ｃ ｏ ｔ ｙ ｏ ｈ ｌ ｔｏ ｓ ｐ Ｂｅ ｗｅ ｎ Ａｅ ｅ ｈｙ ｆＲｉｅ Ｒｏ ｔ Ｓｙ ｔ ｍ ｓａ ｄ ｒ ｎ Ｐｌ ｑｕ ｕｔｉ ｅ Ｒｏ ｔ ｓｅ ｎ Ｉ ｏ ａ ｅ Ｏ ｓｄ ｏ ｓ
在 不同的土壤条件 下根 系形成 的通 气组织和根表 铁膜数也 不 同： 有机质 的土壤 水稻根 加
系形 成 的通 气组 织 多 ， 膜数 也 多 ， 硫 的土 壤 也 呈 此 趋 势 ， 高 于 对 照 。 铁 加 都
关键词 ： 水稻根 系； 气组织 ； 通 根表铁 膜
中 图分 类 号 ：５ １０ ￥ １． ｌ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｃ ｉｅｅＡ ａｅ ｙｏ Ｓ ｉ ｃｓ，ｅ ｉｇ１０ ８ ， ｈｎ ； ． ｏｌｇ ｆ ｅ ｕ ｎ ｎｉ ｎ ，ｅ ｉｇＦ ｒｓ ｎｖｒ ｔ， ｅｉｇ１０ ８ Ｃ ｉａ ｈｎｓ ｃｄ ｍ ｆ ｃ ｎ ｅ Ｂ ｉｎ ０ ０ ５ Ｃ ｉａ ３ Ｃ ｌ ｅｏ ｓ ｍｅａｄＥ ｖ ｅ ｊ ｅ Ｒｅ ｍｍｅｔＢ ｉｎ ｏｅｔ Ｕ ｉ ｓｙ Ｂ ｉｎ ００ ３，ｈｎ ） ｊ ｙ ｅｉ ｊ
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水稻根表铁膜中Fe、Al、P的微区分布
ＣＮ５３－１２０５／Ｘ ＩＳＳＮ１６７３－９６５５
水稻根表铁膜中 Ｆｅ、Ａｌ、Ｐ的微区分布
汪小艺，凡 勇，高学宇 （五华区环境保护监测站，云南 昆明 ６５００００）
摘 要：实验采用营养液培养法，进行了缺磷和 Ｆｅ２＋诱导，形成相同厚度铁膜后进行了铁膜成分和 铝毒缓解机理研究。结果显示铁膜的主要成分 Ｆｅ（ＩＩＩ），约占总铁量的 ７７％ ～８４％，且水稻根表铁膜可 以作为磷库促进水稻对磷的吸收。根表铁膜中 Ｆｅ、Ｐ含量与根系 Ａｌ和根表铁膜中 Ａｌ含量相关性分析显 示，根表铁膜促进了根系对 Ａｌ的吸收。ＩＩ优 ３０２７根尖 Ａｌ含量明显小于红良优 １６６，表明缺磷和 Ｆｅ２＋形成 的铁膜不能阻止根系铝的吸收，耐性基因型根尖的预饱和作用能缓解一定铝毒。而铝敏感型水稻根表 Ｐ 对根表 Ａｌ的吸附具有抑制性，暗示了铝敏感型水稻 Ｐ对缓解 Ａｌ的作用机理。
全营养液采用 Ｙｏｓｈｉｄａ配方配制，每 １０Ｌ营养 液中 各 成 分 用 量 （ｇ）： ＮＨ４ＮＯ３ （１１４）； ＣａＣｌ２ （１１１）；ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ （４０５）；ＮａＨ２ＰＯ４·２Ｈ２Ｏ （０５０）；Ｋ２ＳＯ４ （０８９）；ＭｎＣｌ２·４Ｈ２Ｏ （００１８８）； ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ （００００４）；ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ （００００４）； ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ （００９１２）； （ＮＨ４）４ＭｏＯ２４·４Ｈ２Ｏ （００００９）；Ｈ３ＢＯ３ （００１１７）。
关键词：铁膜；水稻；微区分布；缺磷；铝毒；实验研究 中图分类号：Ｘ１３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－９６５５（２０１在渍水条件下，为了适应环境，
其根表面及根质外体形成明显可见的红色铁、锰氧 化物 ／氢氧化物胶膜［１，２，３］。水生植物根表形成的天 然铁锰氧化胶膜，可以修复污染土壤，开发土壤自 净化作用，提高土壤自身治污能力。铁膜也是水稻 适应淹水环境的独特根表结构。土壤酸化引发的铝 毒问题已经成为全球关注的环境科学热点问题，水 稻对铝毒的外部排斥机理中，根表铁膜可能起重要 的作用，目前己被许多学者推测为水稻的耐铝机制 之一。所以加强根表铁锰胶膜控制土壤铝毒的研 究，既可以降低植物对生物毒性元素铝的吸收，也 可以减少铝在食物链的传递，防止对人体健康造成 危害；而开发铁膜的营养富集功能，对我国农业产 业有重要意义。
根表铁膜对2种景观湿地植物根系发育及活力的影响
第３６卷第１期２０１５年 １月水生态学杂志ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｅｃｏｌｏｇｙＶｏｌ．３６，Ｎｏ．１Ｊａｎ． ２０１５ＤＯＩ：１０．１５９２８／ｊ．１６７４－３０７５．２０１５．０１．０１１ 收稿日期：２０１４－０４－１８基金项目：国家自然科学基金（４１２７３１５２）；湖南省自然科学基金（１４ＪＪ２１２１）。
作者简介：钟顺清，１９７３年生，男，博士，副教授，研究方向为湿地生态环境。
Ｅ ｍａｉｌ：ｓｈｕｎｑｉｎｇｚｈｏｎｇ＠１６３．ｃｏｍ根表铁膜对２种景观湿地植物根系发育及活力的影响钟顺清（衡阳师范学院资源环境与旅游管理系，湖南衡阳 ４２１００２）摘要：植物根系活力是反映植物对环境响应的一个重要指标。
为探讨景观湿地植物根系活力对根表诱导铁膜的响应，通过溶液培养试验，研究不同浓度（０、１０、２０、６０、１００、１５０、２００ｍｇ／Ｌ）亚铁诱导宽叶香蒲（Ｔｙｐｈａｌａｔｉｆｏｌｉａ）和黄菖蒲（Ｉｒｉｓｐｓｅｕｄａｃｏｒｕｓ）根表形成铁膜后，根表铁膜对根系活力和新不定根生长的影响。
结果表明，低于１００ｍｇ／Ｌ亚铁诱导的宽叶香蒲，其不定根的生长受到抑制；超过１００ｍｇ／Ｌ诱导时，可促进了不定根的生长；黄菖蒲不定根生长受根表铁膜的影响并不显著。
宽叶香蒲根系活力随亚铁浓度的增加呈下降趋势，最大值与最小值相差９．７０μｇ／（ｇ·ｈ）；黄菖蒲在各处理之间的根系活力为２．３６～５．４８μｇ／（ｇ·ｈ），整体变化幅度不大。
通过分析根系活力与根表铁膜量的关系发现，宽叶香蒲根系活力与其根表铁膜量呈显著负相关（ｒ＝－０．８６１）；黄菖蒲中该相关性不显著（ｒ＝－０．７３５），但根系活力随根表铁膜量增加而降低。
新生不定根的根系活力测定结果表明，宽叶香蒲新生根的根系活力随亚铁处理浓度的增加呈先上升后降低趋势，在亚铁浓度为２０ｍｇ／Ｌ时，其新生根的活力达到最大，是对照处理的１．５５倍；黄菖蒲新生根活力呈相似的变化趋势，但其根系活力的最大值出现在１０ｍｇ／Ｌ亚铁处理组。
普通野生稻和栽培稻光合功能衰退的比较
普通野生稻和栽培稻光合功能衰退的比较邓志瑞;曹树青;唐运来;陆巍;张荣铣【期刊名称】《作物学报》【年(卷),期】2001(27)4【摘要】以普通野生稻（Oryza sativa L. f. spontanea Roschev.）和五种栽培稻包括粳稻品种9516（O. sativa L var. 9516）、武育粳3号（Wuyujing3）、97-7，籼稻品种NAU303和杂交籼稻汕优63为材料系统地比较了野生稻与栽培稻之间、栽培稻不同品种之间光合功能衰退进程的差异并对造成这些差异的生理生化机理进行初步研究。
结果表明，在自然演变和人工选择的作用下光合参数都向着有利于提高光合功能的方向发展：从野生稻到籼稻再到粳稻叶绿素含量逐渐升高，其含量相对稳定期也逐渐增长；净光合速率逐渐提高，光合速率高值期也逐渐变长；单位叶面积叶源量逐渐增大。
光合作用关键酶Rubisco的羧化酶活性仅有极小的区别；内肽酶在光合速率高值期活力很低，在光合速率高值期的终点附近开始升高并在光合功能衰退的后期达到很高的水平，但不同的类型开始的早晚不同。
这说明衰退的早期内肽酶的作用不大，只是到了后期即不可逆期内肽酶才可能发挥较大作用。
【总页数】7页(P453-459)【作者】邓志瑞;曹树青;唐运来;陆巍;张荣铣【作者单位】南京农业大学农学系;上海大学生命学院;南京农业大学农学系;南京农业大学农学系;南京农业大学农学系;南京农业大学农学系【正文语种】中文【中图分类】S511【相关文献】1.普通野生稻和武育粳8号剑叶光合功能衰退的比较 [J], 邓志瑞;陆巍;万建民;张荣铣2.利用粳稻基因组DNA和Cot-1 DNA探针对普通野生稻和亚洲栽培稻的比较分析 [J], 覃瑞;李智;刘虹;陈雁;蔡朝晖;李刚3.栽培稻和普通野生稻居群根表铁膜形成能力的比较研究 [J], 黄剑冰;任杰;唐璐;但建国4.海南普通野生稻与栽培稻的营养品质比较 [J], 徐靖;唐清杰;韩义胜5.普通野生稻和9516剑叶光合功能衰退过程的比较 [J], 邓志瑞;曹树青;唐运来;陆巍;张荣铣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
野生稻与栽培稻之间的遗传分化
野生稻与栽培稻之间的遗传分化
森岛启子;王象坤
【期刊名称】《农业考古》
【年(卷),期】1998()1
【摘要】野生稻与栽培稻之间的遗传分化日本国立遗传研究所森岛启子，王象坤译一、栽培稻──野生稻复合体的分类现状稻属有两个栽培种和大约２０个野生种（Ｖａｕｅｈａｎ，１９８９）。
全世界普遍栽培的普通稻是亚洲栽培稻（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ），而另一个栽培稻是局限于西...
【总页数】7页(P30-35)
【关键词】野生稻;栽培稻;非随机组合;同工酶;基因库;普通野生稻;普通栽培稻;亚洲栽培稻;遗传分化;数量性状
【作者】森岛启子;王象坤
【作者单位】日本国立遗传研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S511.9
【相关文献】
1.普通野生稻和亚洲栽培稻叶绿体DNA的籼粳分化 [J], 孙传清;吉村淳
2.野生稻与栽培稻之间第6染色体的遗传比较 [J], Sano,Y;徐宗俦
3.杂草稻、栽培稻及野生稻的遗传多样性比较 [J], 王黎明;李战胜;高旭华;沈雪峰;方越;陈勇
4.从普通野生稻DNA的籼粳分化看亚洲栽培稻的起源与演化 [J], 孙传清;王象坤;李自超
5.一个AA基因组特异的串联重复序列的克隆及其在中国普通野生稻和栽培稻中的分化特征 [J], 王振山;陈浩;李小兵;梁承志;王象坤;朱立煌
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根表铁膜对水稻磷素吸收影响研究进展
根表铁膜对水稻磷素吸收影响研究进展
肖德顺;徐冉;王丹英;陈松;褚光;刘元辉;章秀福;徐春梅
【期刊名称】《中国稻米》
【年(卷),期】2022(28)4
【摘要】磷(P)对水稻生长的影响仅次于氮。
P在土壤中含量丰富,但由于其难溶性及土壤的高吸附性,可被植物直接吸收利用的活性P含量很低。
根表铁膜对土壤中的P有很强的吸附作用,在一定程度上是植物的营养库,铁膜中的P是植物吸收的重要P源。
有关根表铁膜与水稻P吸收的关系已有很多报道,是促进还是抑制作用情况比较复杂。
本文综述了水稻根表铁膜的形成原因、对P的吸附与解吸附能力以及对水稻吸收利用的影响,并对今后开展根表铁膜对水稻P吸收的调控机理研究提出几点建议,同时对根表铁膜调控水稻P吸收的应用前景进行了展望。
【总页数】5页(P1-5)
【作者】肖德顺;徐冉;王丹英;陈松;褚光;刘元辉;章秀福;徐春梅
【作者单位】中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】S511
【相关文献】
1.磷素对水稻根表红棕色铁膜的影响及营养效应
2.水稻根表铁膜对磷的富集作用及其与水稻磷吸收的关系
3.柠檬酸对纳米氧化铁诱导水稻根表铁膜形成及对水稻铁
吸收转运的影响4.水稻根表铁膜对水稻根吸收铅的影响5.低磷水稻根表铁膜形成对养分吸收的影响
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栽培稻和普通野生稻居群根表铁膜形成能力的比较研究黄剑冰;任杰;唐璐;但建国【摘要】根表铁膜形成能力反映了水稻根系氧化力的强弱.为了了解普通野生稻根系氧化力,采用水培铁胁迫试验对5个水稻品种和2个普通野生稻居群根表铁膜形成能力进行评价.结果表明:同亚洲栽培稻相比,普通野生稻拥有较高的根孔隙度,但其根表铁膜含量较低;供试植株的根孔隙度与根表铁膜含量之间没有相关性,这很可能与侧根的数量有关.%Iron plaque on roots is an indicator of root oxidation potential of Asian cultivated rice,Oryza sativa L.In order to determine the root oxidation potential of O.rufipogon Griff.,iron plaque formation on the roots of five rice cuhivars and two populations of O.rufipogon was investigated using hydroponic experiments.Iron plaque was induced by exposing the roots to a Kimura B nutrient solution supplemented with 0.532 mmol/L FeSO4 for 12 h.The results indicated that the O.rufipogon populations had higher root porosity,but lower content of iron plaque on roots compared with the rice cultivars.The root porosity of all tested plants was not correlated with the content of iron plaque on their roots,which was possibly attributed to difference in number of lateral roots on primary roots.【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】5页(P421-425)【关键词】铁膜;根孔隙度;亚洲栽培稻;普通野生稻【作者】黄剑冰;任杰;唐璐;但建国【作者单位】海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228;海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570228【正文语种】中文【中图分类】S511doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.03.006水稻是世界上最重要的粮食作物之一，亚洲栽培稻（Oryza sativa L.）为主要栽培种。
亚洲栽培稻属湿生植物，其根系是由胚根、不定根及各次分枝的侧根所构成[1-2]。
亚洲栽培稻的根系对淹水环境有2种适应对策[3]。
其一，稻根具有发达的通气组织，以便将氧气快速、有效地转运到地下，满足根生长发育以及根际环境的耗氧所需。
其二，胚根和不定根的中部和基部（从距根尖5～7 cm处起）有泌氧屏障（barrier to radial oxygen loss）[4-5]，主要得益于木栓质在根外层组织的沉积[6-7]。
该屏障能有效限制根内通气组织的氧气径向扩散到根际，有利于氧气纵向运输至根尖，从而促进根在厌氧环境中的伸长生长，同时还能阻止根际毒素、甲烷和乙烯等气体进入根内[3，7]。
水稻根系分泌的氧气能使厌氧土壤中的Fe2+被氧化成Fe3+，并在根表沉积，形成根表铁膜（iron plaque）[8]。
铁膜的主要组分为水铁矿，其次为纤铁矿，有时还有少量的针铁矿[9-10]。
根表铁膜具有两性胶体的性质，可通过吸附和共沉淀等作用影响水稻植株对磷、锌以及镉、铬、铅、砷等重金属的吸收及其转运，故这一领域的研究备受国内外的关注[11-12]。
水稻根系分泌的氧气和土壤溶液中Fe2+浓度是影响根表铁膜形成的2个主要因素[13-16]。
水稻根系泌氧能力跟品种有关，不同水稻品种的根表铁膜形成能力是有差异的[17-21]。
因此，根表铁膜形成能力可用来表征水稻根系的氧化力[22-23]。
普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）是亚洲栽培稻的野生祖先种[24-26]。
在中国，普通野生稻仅分布于广东、广西、海南、云南、江西、湖南、福建和台湾等省（区）。
普通野生稻为多年生水生植物，喜栖息在常年有水的沼泽、湖泊、沟渠附近[26-29]。
普通野生稻拥有更丰富的遗传多样性和更复杂的遗传背景，蕴藏着极其丰富的优异基因，是水稻栽培品种改良的重要遗传资源[25-26]。
但是，迄今为止，国内外对普通野生稻根系的研究报道比较少。
有关普通野生稻根表铁膜的研究尚处空白。
本研究拟对不同水稻品种和普通野生稻居群根表铁膜形成能力进行评价和比较，所得结果将有助于普通野生稻资源的保护与利用。
1.1 材料以5个水稻品种和2个普通野生稻居群作为供试材料。
水稻品种包括‘特籼占25’、‘新黄占’、‘海香占’、‘琼糯’和‘63选’。
普通野生稻采自海南省琼海市中原普通野生稻自然保护区和海南省万宁市东澳普通野生稻自然保护区西部，分别称为‘琼海居群’和‘万宁居群’。
1.2 方法1.2.1 水稻和普通野生稻的培养水稻：挑选饱满的水稻种子，用54℃热水浸种，放置室内。
24 h后将种子移至湿润滤纸上催芽。
萌芽后第7天的幼苗用1/2木村B营养液进行沙培12 d。
接着，将稻苗转移到圆口塑料桶（桶深18.5 cm、直径20 cm）中，用木村B营养液进行水培31.5 d。
将稻株插入泡沫板小孔中，以海绵固定植株，让根茎交界处距离水面2.5 cm。
每3 d更换一次营养液。
每桶8株稻苗，每个品种共计24株。
沙培和水培均在自然光照和变温（21～33℃）条件下进行。
木村B营养液配方是[30]：(NH4)2SO40.37 mmol/L，MgSO4·7H2O 0.55 mmol/L，KNO30.18 mmol/L，CaNO3·4H2O 0.37 mmol/L，KH2PO40.21 mmol/L，Na2EDTA-Fe(Ⅱ)90μmol/L，MnCl2·4H2O 7.3μmol/L，H3BO39.3μmol/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.015μmol/L，ZnSO4·7H2O 0.15 μmol/L，CuSO4·5H2O 0.16μmol/L，其pH调至5.5。
普通野生稻：采自野外的普通野生稻用木村B营养液培养。
当新芽萌发后第14天，将幼苗从母株分离，然后进行沙培和水培，方法同前。
1.2.2 铁胁迫试验挑选长势一致的水稻和普通野生稻植株供试。
将供试植株转移到室内[培养温度为（26±1）℃,每日光照14 h，光强330 lx，相对湿度60%±5%]。
用去离子水培养0.5 d，然后用含高浓度Fe2+的营养液对植株进行铁胁迫处理。
配置该营养液时，将木村B营养液配方中的Na2EDTA-Fe(Ⅱ) 90μmol/L替换为Fe SO4·7H2O 0.532 mmol/L。
胁迫处理时水稻和普通野生稻植株年龄分别为50 d和57 d，均处于分蘖期。
铁胁迫24 h后，收获植株。
随机挑选3株，测定根生物量。
剪下其他植株的根用去离子水清洗3次，然后用吸水纸吸干根表面的水分。
最后，将根装入封口袋中，置于4℃保存，这些根被用来测定根含水量、根孔隙度和根表铁膜。
1.2.3 根含水量和根生物量的测定测定根含水量或根生物量时，将根置于105℃烘干30 min后，在70℃烘干72 h至恒重，然后称重。
1.2.4 根孔隙度的测定与计算参照Kludze等[31]和Mei等[17]报道的方法。
称取0.5～1.0 g根，放入盛满去离子水的100 mL比重瓶，擦干瓶称重。
取出根，剪成1 cm长的根段，放入装有40 mL去离子水的离心管（50 mL）中，抽真空处理2次，每次持续2 h。
最后，将根段取出，再放入比重瓶，擦干瓶称重。
每处理设3次重复。
按下列公式计算根孔隙度：其中，POR为根孔隙度（%）；r为根重（g）；p为盛满水时比重瓶的重量（g）；pr为完整稻根装入满水比重瓶时比重瓶的重量（g）；pvr为经抽真空处理后的根段装入满水比重瓶时比重瓶的重量（g）。
1.2.5 根表铁膜的提取、测定和计算采用DCB（Dithionite-Citrate-Barbonate）法提取铁膜[32]。
将0.5～1.0 g根放入250 mL蓝盖广口瓶中，添加45 mL DCB 提取液（含Na3C6H5O7·2H2O 0.27 mol/L，NaHCO30.11 mol/L，Na2S2O43.0 g，pH值调至6.5），于26℃震荡3 h。
用去离子水将提取液定容至100 mL。
经孔径0.45μm滤网过滤后，取5 mL于15 mL离心管中，再添加1 mL浓硝酸，摇匀后于4℃保存待测。
样品铁含量用原子吸收分光光度计（AA6401F，日本岛津）测定。
每处理设3次重复。
根据提取液铁含量、根重和根含水量计算根表铁膜含量（以每克干根含多少毫克Fe计，mg/g。
下同）。
用每处理根表铁膜含量的平均值乘以根生物量即得到单株根表铁膜数量（以每株含多少毫克Fe计，mg/株。
下同）。
1.3 数据分析采用Excel 2003进行数据处理和作图。
采用SPSS 18.0统计软件进行统计分析和Duncan多重比较。
2.1 根孔隙度和根生物量在供试的5个水稻品种和2个普通野生稻居群中，普通野生稻拥有较高的根孔隙度（表1）。
‘琼海居群’的根孔隙度最高，为35.05%，‘万宁居群’和‘新黄占’分列第2和第3位，但三者之间没有显著差异（p＞0.05）。
‘琼海居群’根孔隙度同其他 4个水稻品种的差异均达显著水平（p＜0.05）。
‘琼糯’根孔隙度最低，仅为21.67%。
同样地，普通野生稻的根生物量也比水稻高（表1）。
‘琼海居群’根生物量高达337.96 mg，显著高于其他供试材料的根生物量（p＜0.05）。
‘特籼占25’根生物量最低，只有105.10 mg，与‘万宁居群’之间的差异也达到显著水平（p ＜0.05）。
5个水稻品种的根生物量之间都没有显著差异（p＞0.05）。
2.2 根表铁膜由表2可见，普通野生稻的根表铁膜含量比部分水稻品种低。