水稻幼苗镉吸收动力学特性的遗传多样性分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王龙

作者： 王龙;高子平;李文华;徐莜;张长波

作者机构： 河南农业大学农学院农业部环境保护科研监测所中国农业科学院作物科学研究所;农业部环境保护科研监测所生态毒理与环境修复研究中心沈阳农业大学生物科学技术学院天津师范大学生命科学学院;天津市动植物抗性重点实验室天津师范大学生命科学学院农业部环境保护科研监测所农业环境污染修复研究中心;农业部环境保护科研监测所

关键词： 水稻;吸收动力学;镉(Cd);转运效率;遗传多样性

期刊名称： 植物生理学报

ISSN： 2095-1108

年卷期： 2016 年 01 期

页码： 125-133

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 在人工气候室水培条件下,对19份水稻核心种质和5份水稻品种的幼苗耐镉特性和镉离子(Cd~(2+))吸收动力学特性进行了研究,试验结果表明,水稻幼苗的根系生物量和镉含量都存在广泛的遗传差异。在0~4.45μmol·L~(-1)的外界环境中,不同基因型水稻幼苗根系的Cd~(2+)吸收动力学特征都符合米氏方程,但特征值F_(max)和K_m在基因型间有明显差异。F_(max)最小为37.8nmol·g~(-1)(DW)·h~(-1),最大为87.5 nmol·g~(-1)(DW)·h~(-1)。当根系F_(max)值高于55.5 nmol·g~(-1)(DW)·h~(-1)时,地上部的Cd~(2+)积累动力学特征也符合米氏方程;但当根系F_(max)值小于50.8 nmol·g~(-1)(DW)·h~(-1)时,地上部的Cd~(2+)积累动力学特征却符合线性方程,此时截距a与K_m值有密切关系,K_m值为0.5~1.3μmol·L~(-1)时a为正,K_m值为2.9~3.9μmol·L~(-1)时a为负。在4.45μmol·L~(-1)的Cd胁迫环境下,根系和地上部的Cd积累量与米氏方程的F_(max)和线性方程的斜率b表现出显著的线性相关。Cd转运效率既与环境中的Cd~(2+)浓度有关,也与地上部的Cd积累特性有关。地上部Cd积累特性符合线性方程的水稻品种,其转运效率随着环境中Cd~(2+)浓度的增加而持续升高,而地上部Cd积累特性符合米氏方程的水稻品种,其转运效率往往随着环境中Cd~(2+)浓度的升高而降低。这些结果说明水稻根系和地上部对Cd~(2+)的吸收存在不同的阻控机制,Cd~(2+)吸收特性和转运效率在基因型间有丰富的遗传多样性。根系F_(max)小且地上部线性方程斜率b也小的基因型多为根系Cd积累量低和Cd转运率低的低积累种质资源。

分类号： S511

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