硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片类胡萝卜素含量的影响

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硅对污灌水稻幼苗几种生物特性的影响

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硅对污灌水稻幼苗几种生理特性的影响
王爱民
（嚣州帅疆学生ｌ不，捌、州２１０你２ｃ９ｊ
摘要：水稻幼苗经奎河污班胁迫后，根系活力，叶绿素含量、叶绿素ａｂ比笸下降；／叶片ＰＤ括、ＯＯＳＤ活
＝２下催芽４均匀播种在石英砂中，于光Ｃ８ｈ，置照培养箱中（５）。２００】、６２＝２Ｃ、０ｘｌｈ光照下培养，
本文从几项生理指标，穿过徐州市区水质被对生活污水和工业废水严重污染的奎河污水进行加硅对照培养水稻幼苗，研究差异。
用去离子水浇灌ｌ周后加Ｈａ［ｄ营养液培养。ｏｇａｎ当苗龄ｄ片叶时，选择生长势一致的健壮幼苗，人装移有石英砂的解剖盘中，盘ｌ株置下列处理：每０设ｒ
收稿日期：２０ — ３ｌ０１０６怍者简介：王爱民（９０）女，苏枯州＾，学学士．；．要从事柑物１７一．疆理ｉ０主ｌｒ￣卜理学刊蛆培养的教学和０王竹ＤＺ

硅元素对水稻生长的影响概述

比双子叶植物中高㈣。们分析了生长在同一土壤上的ｌ５植他种７
物的含硅量，ｌ种含硅量最高与１对００种含硅量最低的植物进行比较，含量的差异竞高达２０倍左右。另外，０他们还发现硅含量高
氮、、与硅比例的严重失衡０磷钾］。硅不仅是对植物生长有益的营养元素，也是植物体内重要的组成部分。绝大多数植物的组织中都含有硅。对于多数禾本科植物特别是水稻来说，硅尤其重要。在水稻优化平衡施肥中适量添加硅元素，可增强水稻的抗病虫能
农业生产的不断发展，了提高作物产量，田中化肥的用量越为农来越多，家肥用量则越来越少，得土壤中氮、、农使磷钾等元素大量堆积，如硅元素一类的有益元素却逐渐流失，而导致土壤中从
等，因此近年来越来越受到研究人员的重视。１种植物（８％被认为是 “ ４占１）非硅积累植物 ”平均含硅量平，
均仅为Ｏ２％而且，．。５在所分析的９种矿质元素中以硅的含量变化
最大。
硅对于植物的作用主要表现在以下方面：硅能够促进植物生
硅的很小一部分。由于硅的分布极广，可以说是无处不在，即使
是纯度极高的水中也难免含有一定量的硅，使得在实验技术上很难证明硅是否是植物必需的营养元素，但大量研究表明吸收硅对
植物生长发育和环境适应有益。另外，学和食品科学研究还医表明，于人和动物，４ｉ硅酸）可起到促进骨骼和结缔组对ＨＳ０（正也

硅对低镉污染水平下水稻幼苗生长及吸收镉的影响

ｒｔｓＣｏｌｉｈｕｄｎｔｖｄｏｋｄｔａｉｎｄｐｌｔｎｓｏｌｏｅｏｅｏｅ．Ｓｏｌｃｅｅｔｅｂｏｓｓｏｃｅｄｉｇｎｅｃｎｅｔｆｒｔｉｄｃｌｍｐｙ，ｏｏｆｕｏｂｉｕｄｉｒａｉｍａｒｅｓｅｌｓａｔｏｔｎｏｅｎａｈｏｈｆｃｎｓｈｆｉｎｄｈｏｐｎｉ
ｔｎｏＣｎｄｅａｃｍｌｉｅｃｎｏＣｎｒｅｓｅｌｇｗｒｒｌｖｌｈｇｅ，ｔａｔｅｏｄｓｃｒｒｋａｓｄｂｏｎｅ— ｅｔｆｄａｔｃｕｕａｏｃｆｉｔｆｄｉｉｄｉｓｅｅｅｔｅｉｒｓｈｔｈｆｕｉｉｕｅｙｌｃｃｎｈｔｎｏｉｅｃｅｎａｙｈｏｉｏｅｔｓｃｙｗｏ
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农业环境科学学报２０，（）９－９０７２２：４４９６４
ＪｕｎｌｆｇｏＥｖｒｎｎｃｅｃｏｒａｒ－ｎｉｍｅｔｉｎｅｏＡｏＳ
硅对低镉污染水平下水稻幼苗生长及吸收镉的影响
张丽娜，宗良纲，任侣，沈振国２
（．１南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京２０９；．１０５２南京农业大学生命科学学院，江苏南京２０９）１０５
摘
要：虽然土壤镉污染控制标准的限量较低，但镉在土壤中活性较强，容易被作物吸收，而我国低浓度镉污染的土壤面积也较
ｅｓｐ】ｔｄｂｄｏ］ｗｏｃｎｒｔｎａｅｌｒｅｉａｏｌｅｙＣｆｏｃｎｅｔｉｒａｇｎＣｈｎ．ＳｆｃｏＣｎｄＳｎｒｃｅｄｉｇｇｏｔｎｕｔｋｆＣｎｔｅｓｌｔｎｕａｏｉａｏｅｅｔｆｄａｓｉｉｅｓｅｌｓｒｗｈａｏｎｄｐａｅｏｄｉｈｏｕｉｏｃｌｕｅａｅｌｗｃｎｅｔｔｎｏｌｔｎｗｅｅｉｖｓｉａｅ．ｏｃｎｅｔｔｎｄｃｕｄｐｏｔｃｅｄｉｇｇｏｈｂｔｅｃｎｕｔｒｔｏｃｎａｉｓＣｐｌｉｒｅｔｔｄＬｗｏｃｎａｉｓｏＣｏｌｒｍｏｅｒｅｓｅｌｒｗｔ，ｕｏ — ｈｔｏｒｏＯＡｆｕｏｎｇｒｏｆｉｎｈｔ

硅对镉胁迫下水稻幼苗茎叶元素含量的影响

硅对镉胁迫下水稻幼苗茎叶元素含量的影响作者：黄秋婵许元明曾振芳等来源：《湖北农业科学》2013年第11期摘要：通过溶液培养，研究不同浓度的Si（0、30、80、130、180 mg/L SiO2）对Cd（4 mg/L Cd2+）胁迫下水稻（Oryza sativa L.）幼苗茎叶体内部分元素含量的影响。

结果表明，Cd 胁迫下水稻幼苗茎叶Mg、Cu、Zn、Fe含量明显下降，加入Si后水稻幼苗茎叶Mg、Cu、Zn、Fe含量明显上升。

可见，Si可通过促进水稻幼苗对Mg、Cu、Zn、Fe的吸收来提高光合作用产物，达到缓解Cd对水稻幼苗茎叶的毒害。

尤其是SiO2浓度为130 mg/L时，可更好地提高Mg、Cu、Zn、Fe含量，说明该SiO2浓度可能是缓解水稻幼苗生长的理想浓度。

关键词：水稻（Oryza sativa L.）；硅（Si）；镉（Cd）胁迫；元素含量中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）11-2489-03Cd为非营养元素，易被作物吸收，对植物具有明显的毒害作用，并通过食物链在人体内富集，对人和动物造成累积性毒害，影响吸收代谢，增加肾和骨病变的危险，引起骨痛病、蛋白尿、氨基酸尿、糖尿、高血压、肺气肿等病症，不少研究者还发现摄入过量的Cd有致突变、致畸、致癌的效应[1]。

近年来，随着工业生产的迅猛发展，工业废水及生活废水的不适当排放、污水灌溉、肥料的施用及污泥农用等使大量的Cd进入环境，造成整个生物圈的污染。

世界卫生组织已确定Cd为优先研究的食品污染物，在联合国环境规划署提出的12种具有全球性意义的危险化学物质中，Cd被列在首位[2]。

据报道，中国农田重金属Cd污染面积已达2万hm2，每年生产的Cd含量超标的农产品达14.6亿kg，且有日益加重的趋势[3]。

如何缓解或抑制植物Cd毒害已引起人们的广泛关注。

水稻（Oryza sativa L.）是中国最主要的粮食作物之一，是人们生活中不可缺少的主食品，是Cd进入人体的重要途径之一。

不同纳米硅制剂及不同喷施时期对水稻镉吸收的影响_刘传平

叶
镉 0.5mg/kg 13.1 2.5 0.041 8.51 1.98 0.034 4.0 0.21 0.019 2.61 0.151 0.008 浓 1.0mg/kg 15.9 4.0 0.301 12.9 3.10 0.195 7.4 2.21 0.091 5.87 1.12 0.059 度 2.0mg/kg 29.6 6.1 0.798 16.7 5.12 0.684 9.3 3.01 0.191 7.21 1.32 0.101
重金属含量测定：称取烘干磨细的植物样品 0.500 g 左右放于 150 毫升三角瓶中，加优级纯 HNO3 25 毫升，放置过夜，盖小漏斗，在可调温加热 30 min。冷却，加优级纯 HClO4 5 毫升,低温加热，待瓶内白烟消退溶液呈无色透明剩余 2 毫升时，从电炉上取下冷却，用热水洗入 50 毫升容量瓶，用蒸馏水定容、过滤，待测液在原子吸收分光光度计上测定。
2.0mg/kg 29.6 6.3 0.810 17.2 5.14 0.731 11.0 3.82 0.271 7.32 1. 43 0.146
参考文献 1. Hodson M J, Evans D E. Aluminum/Silicon interaction in higher plants. J of Exp Bot., 1995, 46: 161-171 2. Kaufman P B, Dayanandan P, Franklin C I Takeoka Y. Structure and function toughness of silica bodies in the epidermal system of grass shoots. Ann of Bot., 1985, 55: 487-507 3. Liang Y C, Yang C, Shi H. Effects of silicon on growth and mineral composition of barley grown under toxic levels of aluminum [J]. Journal of Plant Nutrition, 2001, 24(2): 1-15. 4. Neumann D U, Nieden Z, Schwieger W. Heavy metal tolerance of Minuartia verna. J of Plant Physiol.,1997, 151: 101-108 5. Neumann D, Zur Nieden U. Silicon and heavy metal tolerance of higher plants [J]. Phytochemistry, 2001, 56: 685-692. 6. Rafi M M, Epstein E, Falk R. Silicon deprivation causes physical abnormalities in wheat. J of Plant Physiol., 1997, 151: 497-501 7. Salt DE, Smith RD, Raskin I. 1998. Phytoremediation[J]. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 49: 643-668. 8. 蔡德龙, 陈常友, 小林均. 硅肥对水稻镉吸收影响初探[J]. 地域研究与开发, 2000, 19 (4): 69-71. 9. 李建东, 顾红, 高永刚, 等. 石灰对重金属铅影响玉米生长的抑制效应研究[J]. 生态环境, 2006, 15(2): 312-314. 10. 秦淑琴,黄庆辉. 硅对水稻吸收镉的影响[J]. 塔里木农垦大学学报, 1996, 8(2): 17-20. 11. 尚爱安, 党志等. 土壤中重金属的生物有效性研究进展, 土壤，2000, 6: 294-314 12. 王荔军，郭中满，李铁津等. 生物矿化纳米结构材料和植物硅营养, 化学进展, 1999, 11(2): 119-128 13. 王荔军，李敏，李铁津等. 植物体内的纳米结构 SiO2, 科学通报，2001, 46(8): 625-632 14. 吴启堂，陈卢, 王广涛. 水稻不同品种对 Cd 吸收累积的差异和机理研究, 生态学报, 1999, 19(1): 104-107 15. 杨超光, 豆虎梁永超, 等. 硅对土壤外源镉活性和玉米吸收镉的影响[J].中国农业科学, 2005, 38 (1): 116-121.

硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片类胡萝卜素含量的影响

硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片类胡萝卜素含量的影响黄秋婵;韦友欢;许元明;唐鸣【摘要】通过水培试验,研究不同硅浓度(0、30、80、130、180 mg· L-1 SiO2)对镉(4.0 mg·L-1 Cd2+)胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片胡萝卜素、叶黄素、总类胡萝卜素含量的影响.结果表明:适当浓度硅(30～80 mg·L-1 SiO2)可提高镉胁迫下水稻幼苗倒5叶位叶片类胡萝卜素含量,且80 mg· L-1 SiO2达到最佳效果,但过高浓度(130～180 mg·L-1 SiO2)对水稻幼苗倒5叶位叶片类胡萝卜素含量有一定的抑制作用;倒4叶位的3种色素含量均随着SiO2浓度的增加而呈上升趋势,当SiO2浓度为180 mg·L-1时,3种色素含量达到最高(0.3820、0.2372、0.6192 mg·g-1 FW),分别为单独镉胁迫下的99.61、112.31、104.29％;倒3叶位叶片的胡萝卜素、叶黄素、总类胡萝卜素含量随着SiO2的增加呈现先降后升的趋势,当SiO2浓度为180 mg· L-1时,三者均达到最大值,分别为0.4772、0.3060、0.8832 mg·gFW;而硅对镉胁迫下水稻幼苗倒2、倒1叶位的3种色素含量的变化趋势影响很小.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2013(026)006【总页数】4页(P2257-2260)【关键词】硅;镉胁迫;水稻幼苗;类胡萝卜素【作者】黄秋婵;韦友欢;许元明;唐鸣【作者单位】广西民族师范学院化学与生物工程系,广西崇左532200;广西民族师范学院化学与生物工程系,广西崇左532200;广西民族师范学院化学与生物工程系,广西崇左532200;广西民族师范学院化学与生物工程系,广西崇左532200【正文语种】中文【中图分类】S631.1Cd 是一种生物迁移性极强、极易被人体吸收的重金属，主要通过食物链富集危及人体健康［1］。

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

硅对镉胁迫下水稻生物量及镉的化学形态的影响

根和茎叶中，氯化钠提取态镉所占比例最大，其次分别是醋酸提取态镉、离子水提取态镉、乙醇提取态镉，盐酸提取态锅含量最低。
与‘ 沈农３１５ ’ 相比， ‘ 沈稻１８ ’ 中迁移性较强的去离子水提取态和乙醇提取态锅的比例较高，醋酸提取态和盐酸提取态比例较低；硅使水稻中迁移性较强的乙醇提取态和去离子水提取态的镉的含量降低，使难迁移的醋酸提取态和盐酸提取态的镉的含量升高，因此降低了水稻中镉的毒害作用。
西
１２４０
南
农
业
学
报
２０１３年２６卷３期
Ｖ０１．２６Ｎｎ３
ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ
文章编号：１００１— ４８２９（２０１３）０３—１２４０— ０５
ｉｒｆｓｔｎｄａｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｉｎｔｈｅｔｅｓｔｒｉｃｅｒｏｏｔｓｓｔｅｍｓａｎｄｌｅａｖｅｓ，ｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｗａｓｓｏｄｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｃｅａｔｉｃａｃｉｄｃ：ｆａｃｔｉｏｎ，ｉｏｎｗａｔｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ａｎｄｅｔｈａｎｏｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｗａｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆＣｄｉｎｄｅ－ｉｏｎｉｚｅｄｗａｔｅｒ

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ＳｅｅｄｌｉｎｇｓｉｎＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．ａｔＤｉｆｅｒｅｎｔＬｅａｖｅｓＰｏｓｉｔｉｏｎ
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文章编号：１００１－４８２９（２０１３）０６－２２５７— ０４
硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片类胡萝卜素含量的影响
黄秋婵，韦友欢。，许元明，唐
（广西民族师范学院化学与生物工程系，广西崇左摘
鸣
５３２２００）
要：通过水培试验，研究不同硅浓度（Ｏ、３Ｏ、８０、１３０、１８０ｍｇ・Ｌ～ＳｉＯ２）对锅（４．０ｍｇ・Ｌ－１Ｃｄ）胁迫下水稻幼苗不同叶位叶
片胡萝素、叶黄素、总类胡萝素含量的影响。结果表明：适当浓度硅（３０ — ８Ｏｍｇ・Ｌ－。ＳｉＯ２）可提高锅胁迫下水稻幼苗倒５叶位叶片类胡萝素含量，且８０ｍｇ・Ｌ～ＳｉＯ２达到最佳效果，但过高浓度（１３０ — １８０ｍｇ・Ｌ～ＳｉＯ２）对水稻幼苗倒５叶位叶片类胡萝素含量有一定的抑制作用；倒４叶位的３种色素含量均随着ＳｉＯ２浓度的增加而呈上升趋势，当ＳｉＯ２浓度为１８０ｍｇ‘ Ｌ－１时，３
中图分类号：Ｓ６３１．１文献标识码：Ａ
ＥｆｆｅｃｔｏｆＳｉｌｉｃｏｎｕｎｄｔｅｎｏｉｄｓＣｏｎｔｅｎｔｓｏｆ
ｓｉｒｅｓ８ｏｕｃｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅｌｆｔｔｈｌｅａｆｆｒｏｍｈｅｔｔｏｐｆｏＤｓａｔｉｖａＬ．ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ，ａｎｄ８０ｍｇ・Ｌ～ＳｉＯ２ａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅ
２０１３年２６卷６期
ＶｏＬ２６Ｎ０．６
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报
２２５７
ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｉｌｉｃｏｎｕｎｄｅｒｃａｄｍｉｕｍ８ｈ嘲
ｏｎｃａｒｏｔｅｎｅ．１ｕｔｅｉｎａｎｄｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓｃｏｎｔｅｎｔｏｆＯｒｙｍｓａｔ／ｍＬ．ｓｅｅｄｌｉｎｇｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅａｖｅｓ
ｐｓｉｅｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓｃｕｌｔｕｒｅｍｅｔｈｏｄ．嘶口ｓａｔ／ｖａＬ．ｓｅｅｄｌｉｎｇｓｗｅｒｅｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｆ４ｏ．０ｍｇ・Ｌ’ Ｃｄ
种色素含量达到最高（Ｏ．３８２０、０．２３７２、０．６１９２ｍｇ・８～ＦＷ），分别为单独锅胁迫下的９９．６１、ｌ１２．３１、１０４．２９％；倒３叶位叶片的胡
萝素、叶黄素、总类胡萝卜素含量随着ＳｉＯ２的增加呈现先降后升的趋势，当ＳｉＯ２浓度为１８０ｍｇ・Ｌ－１时，三者均达到最大值，分别为０．４７７２、０．３０６０、０．８８３２ｍｇ・ｇＦｗ；而硅对镉胁迫下水稻幼苗倒２、倒１叶位的３种色素含量的变化趋势影响很小。关键词：硅；镉胁迫；水稻幼苗；类胡萝卜素
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｉｎｇｅｅｒｉｎｇ。ＧｕａｎｇｘｉＮｏｒｍｌａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎｌａｉｔｉｅｓ，ＧｕｎｇａｘｉＣｈｏｎｓｕｇｏ５３２２００，Ｃｈｉｎａ）
ａｎｄ０，３０，８０，１３０，１８０ｍ８・Ｌ— ＳｉＯ２．１１１ｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎ（３０—８０ｍｇ・Ｌ～ＳｉＯ２）ｕｎｄｅｒＣｄ