Causal Analysis Between Rice Growth and Cadmium Accumulation and Transfer under Arbuscular Mycorrhizal Inoculation

Cadmium(Cd)contamination in rice has been a serious threat to human health.To investigate the effects of arbuscular mycorrhizal fungi(AMF)on the Cd translocation in rice,a controlled pot experiment was conducted.The results indicated that AMF significantly increased rice biomass,with an increase of up to 40.0%,particularly in root biomass by up to 68.4%.Notably,the number of prominent rice individuals also increased,and their plasticity was enhanced following AMF inoculation.AMF led to an increase in the net photosynthetic rate and antioxidant enzyme activity of rice.In the AMF treatment group,the Cd concentration in the rice roots was significantly higher(19.1%‒68.0%)compared with that in the control group.Conversely,the Cd concentration in the rice seeds was lower in the AMF treatment group,indicating that AMF facilitated the sequestration of Cd in rice roots and reduced Cd accumulation in the seeds.Path coefficients varied across different treatments,suggesting that AMF inoculation reduced the direct impact of soil Cd concentration on the total Cd accumulation in seeds.The translocation of Cd was consistently associated with simultaneous growth dilution and compensatory accumulation as a result of mycorrhizal effects.Our study quantitatively analyzed this process through path analysis and clarified the causal relationship between rice growth and Cd transfer under the influence of AMF.

外源硅对铅镉胁迫下烟草生长的缓解效应

为探究添加外源硅肥对铅镉胁迫下烟草生长及铅镉在烟株各器官的富集转移特性的影响,同时为硅肥缓解烟草铅镉胁迫提供理论依据,本研究以烟草品种K326为材料进行盆栽试验,设置2个不同铅镉处理组和4个不同的硅肥处理组,处理90 d后对烟株的各生长指标,叶片渗透调节物质含量和抗氧化酶活性及各器官铅镉富集转移特性进行测定分析。结果显示,外施硅肥均能提高铅镉胁迫下烟株的株高、叶片数、叶长、叶宽、总叶面积和干物质累积,显著降低铅镉胁迫下烟叶中丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)的活性,增加脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖的含量。其中施用外源有机硅肥2的效果最好,烟株的株高、总叶面积和总生物量分别增加了72.59%、59.36%和44.34%,SOD、POD、CAT和APX活性分别显著升高了20.3%、112.95%、149.81%和125.88%,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量分别增加了245.26%、112.51%、214.29%。铅镉胁迫下,铅主要富集在烟株的根部,镉主要富集在烟叶,施用外源硅肥可以降低烟株各部位铅镉含量和富集转移系数。其中添加外源有机硅肥2的烟株根部铅含量和铅富集系数分别降低了54.57%和54.62%,铅转移系数降低了7.78%;烟株叶片镉含量和镉富集系数分别降低了43.57%和13.58%,镉转移系数降低了19.77%。因此,外源硅肥能促进烟草的生长,减少烟株对铅和镉的吸收富集和转移,减轻铅镉胁迫对烟草的毒害,提高烟草对重金属的耐受性;其中有机硅肥作用效果优于无机硅肥,且以有效硅含量更高的外源有机硅肥2效果最佳。

不同浓度镉污染土壤对猕猴桃的影响

利用盆栽模拟试验,设置3种浓度镉(Cd)污染土壤处理和空白对照,探究不同浓度Cd污染土壤对猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)生长的影响以及Cd在猕猴桃中的富集和转移规律。结果表明,在低浓度Cd污染土壤中,猕猴桃的鲜重、根茎部直径、根长、叶面积均无显著影响,在中高浓度Cd污染土壤中,猕猴桃的生长发育被抑制,鲜重、根茎部直径、根长、叶面积均下降,且浓度越高生长受到的抑制越严重;随着土壤Cd浓度的增加,猕猴桃叶的吸收能力增加而富集能力不变、猕猴桃茎吸收能力增加而富集能力先减小后增加、猕猴桃根吸收能力增强而富集能力先下降后趋于稳定;随着土壤Cd浓度的增加,猕猴桃的转移系数先下降后趋于稳定,转移系数均小于1,重金属Cd主要富集在猕猴桃根部;在不同浓度Cd污染条件下,猕猴桃根、茎、叶的富集系数均表现为根>茎>叶。

牡蛎壳粉-腐植酸联用对设施白菜吸收镉的影响

重金属镉(Cd)是设施菜地的主要污染物之一。为探究不同有机与无机钝化剂复配施用对设施土壤中重金属Cd的钝化效果,通过大棚试验,研究外源单施牡蛎壳粉(0、0.23、0.45 kg·m^(-2))和复配牡蛎壳粉-腐植酸(0.23 kg·m^(-2)+7.5 g·m^(-2))对土壤理化性质、白菜的生长及转运Cd的影响。结果表明,与CK(常规施肥)相比,单施牡蛎壳粉能够提高土壤pH 0.12~0.27,而牡蛎壳粉及其与腐植酸复配处理分别降低土壤有效态Cd(DTPA-Cd)含量31.34%~46.27%。单施牡蛎壳粉随着施用浓度的增加对白菜的生长有一定的抑制作用,与CK相比,牡蛎壳粉与腐植酸复配能提高白菜地上部和地下部干质量,分别为11.46%和44.80%;单施牡蛎壳粉和牡蛎壳粉-腐植酸复配均能降低白菜地上部Cd吸收总量,且与腐植酸复配的效果最好,比CK降低51.4%。与CK相比,单施牡蛎壳粉和牡蛎壳粉-腐植酸复配均能显著降低白菜的Cd转运系数和富集系数。微量元素分析结果表明,与CK相比,仅单施牡蛎壳粉T2处理显著增加白菜地上部和地下部钙的吸收,同时促进白菜地下部铁的吸收。

土壤镉对龙牙百合生长过程中生理生化特性的影响

为探究土壤不同含量Cd对龙牙百合生长及其生理生化指标的影响,设置对照(无Cd)、低(0.86 mg·kg^(-1))、中(2.16 mg·kg^(-1))、高(4.76 mg·kg^(-1))Cd含量的盆栽实验进行研究。结果表明:随着土壤Cd含量的增加,龙牙百合植株的生长量和叶片中叶绿素含量呈上升趋势;龙牙百合各部位Cd含量分布为下盘根>叶>地上茎>地下茎>上盘根>鳞茎,各处理下鳞茎Cd含量最低,最安全。在中浓度Cd处理下,百合下盘根的富集能力大于上盘根。土壤Cd浓度增加显著提高了龙牙百合鳞茎向地下茎的转移系数(P<0.05)。百合叶、地上茎、鳞茎和下盘根的丙二醛含量在高浓度Cd处理下分别显著提高了11.72%、11.31%、133.72%和79.37%(P<0.05),而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性整体随Cd含量升高呈先上升后下降趋势。研究表明,龙牙百合有较强的耐Cd能力。

镉在夜蛾科昆虫—蠋蝽的传递特征及其影响

土壤镉(Cd)污染不仅危害植物,还会通过植物吸收进入食物链进而影响植食性昆虫及其天敌。本研究使用含不同Cd浓度(0、4.06 mg/kg和40.6 mg/kg)的人工饲料饲喂斜纹夜蛾Spodoptera litura和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫,发育至蛹,以蛹饲养其捕食性天敌蠋蝽Arma chinensis,研究了Cd在夜蛾科昆虫—蠋蝽的传递特征及其影响。结果表明:斜纹夜蛾和草地贪夜蛾对Cd的摄取量、排泄量和积累量,蠋蝽对Cd的摄取量和积累量均与人工饲料中Cd浓度呈剂量反应,即随着饲料中Cd浓度增加而增加。饲料—夜蛾科昆虫Cd的生物浓缩系数(BCF)大于1,这表明夜蛾科昆虫会生物放大Cd,而夜蛾科昆虫蛹—蠋蝽Cd的生物放大系数(BMF)小于1,这表示发生了Cd生物稀释作用。4.06 mg/kg Cd胁迫显著降低草地贪夜蛾幼虫相对生长率(RGR),而对斜纹夜蛾RGR没有影响,这与体内Cd积累量和BCF显著相关;40.6 mg/kg Cd胁迫显著改变夜蛾科昆虫的食物利用,抑制幼虫生长发育,降低取食斜纹夜蛾蛹的蠋蝽体重,但Cd胁迫对蠋蝽存活没有影响。因此,尽管Cd在植食性昆虫—捕食者没有生物放大作用,但仍然存在生物毒性效应。

基于共振能量转移策略的电化学发光免疫传感器及肌红蛋白灵敏检测

基于硫化镉纳米线(CdS NWs)与金纳米粒子(Au NPs)之间的共振能量转移(RET)效应,构建了一种简单、高效的夹心型电化学发光(ECL)免疫传感器,用于肌红蛋白(Myo)的灵敏检测。由于CdS NWs的ECL发射光谱与Au NPs的紫外-可见吸收光谱可产生完美重叠,二者可发生高效的RET,从而猝灭CdS NWs的ECL信号,实现Myo含量的灵敏检测。在优化条件下,测得Myo的线性范围为1.0×10^(-12)~1.0×10^(-7)g/mL,检出限为8.8×10^(-13)g/mL。将该传感器用于人血清样品中Myo含量的测定,检测结果与医院提供的参考值相吻合,相对误差不超过7.5%,具有潜在的实际应用能力。

镉对7个南瓜杂交组合幼苗生长及镉积累特性的影响

[目的]选育耐镉南瓜砧木种质资源。[方法]基于基质盆栽试验,研究不同浓度镉(Cd)胁迫(0、8、16 mg/L)对7个南瓜杂交组合幼苗生长及镉积累特性的影响,以0mg/L为对照(CK),利用隶属函数综合评价南瓜不同杂交组合的Cd积累特性。[结果]在不同浓度的Cd胁迫下,“盐边-3×陵川cl”、“河头a2×041-1”的株高、干质量和鲜质量均显著低于CK,而“360-3×041-1”与CK无显著差异。“360-3×041-1”的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较高,电导率较低。“360-3×041-1”、“盐边-4×陵川cl”的地上部Cd量显著低于其他杂交组合,且转移系数小,对Cd的吸收积累能力较弱。隶属函数综合分析显示,在8 mg/L的Cd胁迫下,7个南瓜杂交组合的耐Cd性依次为:“360-3×041-1”>“盐边-4×陵川c1”>“盐边-3×360-3”>“盐边-2×041-1”>“河头a2×360-3”>“盐边-3×陵川cl”>“河头a2×041-1”;在16mg/L的Cd胁迫下,7个南瓜杂交组合的耐Cd性依次为:“360-3×041-1”>“盐边-4×陵川cl”>“盐边-3×360-3”>“河头a2×360-3”>“盐边-3×陵川c1”>“盐边-2×041-1”>“河头a2×041-1”。[结论]“360-3×041-1”、“盐边-4×陵川c1”、“盐边-3×360-3”对Cd胁迫的耐受性较强,其中“360-3×041-1”在Cd胁迫下的长势最好,Cd转移系数最低,可作为最优的耐镉砧木材料。

粗铅冶炼过程中砷镉铊的走向分布及治理措施

在粗铅冶炼工艺中,铅精矿和其他含铅物料中的砷、镉、铊分布于各工序环节,不利于有价金属资源的回收,而且加大了冶炼废弃物的处理难度,另外还对人体健康和环境造成负面影响。现有文献对于砷、镉、铊在粗铅冶炼过程中的分布及趋向还未见报道,本文根据某冶炼企业实际生产情况,统计了2021年及2022年分别为期14d的两套物料平衡数据,对砷、镉、铊在各冶炼工序的分布进行了分析,得到以下结论。砷的分布情况:在底吹炉工序中,约85%砷进入高铅渣,约9%砷进入烟灰,约6%砷进入硫酸净化污酸系统;在还原炉工序,约70%以上砷形成铅铜锍进入粗铅,约20%砷进入还原炉烟灰,10%以下的砷通过还原渣进入烟化炉。镉、铊的分布情况:高度富集于底吹炉和侧吹炉烟灰中,其中底吹炉烟灰中富集比例为85%~95%,只有5%~15%进入高铅渣转至还原炉工序,极少部分进入硫酸系统。企业采用开路底吹炉烟尘方式减少粗铅冶炼系统中砷、镉、铊的含量,开路标准是烟尘含镉超过20%时从收尘系统开路,当烟尘含镉低于15%停止开路,取出的烟尘可直接作为回收镉的原料外售。本文分析结果及解决方法可为同类企业控制冶炼系统中砷镉铊的分布提供参考。

印度梨形孢—紫花苜蓿共生体幼苗对镉胁迫生理特性的响应

为探明印度梨形孢—紫花苜蓿共生体幼苗在镉(Cd)胁迫下生长、生理指标的变化及其对Cd的积累效应,通过水培实验,研究不同质量浓度镉胁迫下(0、5、10、30、50和100 mg/L)印度梨形孢(Piriformospora indica)对紫花苜蓿(Medicago sativa L)幼苗生理特性以及Cd富集和转移的影响。结果表明:1)Cd对紫花苜蓿生长具有“低促高抑”的效应,并且这种效应不受印度梨形孢的影响。在中高质量浓度Cd胁迫下,接种印度梨形孢帮助紫花苜蓿幼苗提高生物量,减少黄叶数,明显改善其生长状况。2)不同质量浓度Cd胁迫下,接种印度梨形孢紫花苜蓿幼苗抗性生理指标显著提升,如可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量以及抗氧化酶活性,且丙二醛含量显著降低。3)接种印度梨形孢增加紫花苜蓿幼苗的生物富集系数,Cd质量浓度为5 mg/L时,生物富集系数较不接种增加86.36%;接种印度梨形孢还能降低Cd在紫花苜蓿幼苗体内的转移系数,Cd质量浓度为10 mg/L时,转移系数较不接种降低68.7%。研究表明印度梨形孢—紫花苜蓿共生体幼苗表现出很强的Cd耐受能力,在Cd胁迫下生长状况和毒性损伤得到明显改善,同时共生体幼苗对Cd具有更好的吸收能力,并且主要积累在根部,抑制Cd上移。结论可为微生物—植物抗逆性研究及其对重金属Cd水土污染的修复提供理论依据,对进一步加强加速水土保持生态修复具有重要意义。

镉低积累水稻品种筛选

采用镉低积累水稻品种是实现镉轻度污染耕地安全、高效和可持续生产的途径之一。本研究针对轻度镉污染农田开展了为期2年的镉低积累水稻品种筛选试验,并对稻米镉含量及其镉转运能力进行分析。试验结果表明,不同水稻品种的镉积累特性存在明显差异,与常规稻相比,杂交水稻对镉的积累和转移能力更强。2021年供试水稻品种稻米镉含量为0.154~0.531 mg/kg,其转移系数为0.51~1.89;2022年供试水稻品种稻米镉含量为0.024~0.346 mg/kg,其转移系数为0.08~1.31。在两年的品种筛选试验中,杂交稻甬优15,常规稻绍糯9714、宁88均能较好地适应当地环境条件,且具有较低的镉积累特性,适宜在镉轻度污染农田推广种植。本研究结果可为研究区镉轻度污染农田安全利用中水稻品种选择提供参考。

镉胁迫对草地贪夜蛾生长发育及松毛虫赤眼蜂寄生的影响

【目的】为探究镉胁迫对植食性昆虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的影响以及是否通过“bottom-up”级联效应影响赤眼蜂Trichogramma的寄生能力。【方法】在室内调查了孵化24 h内的草地贪夜蛾幼虫取食添加了不同浓度(0,0.2和51.2 mg/kg)Cd^(2+)的饲料后,草地贪夜蛾生长发育和繁殖力(单雌产卵量)和子一代卵内镉含量,并调查了松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi成蜂对低浓度(0.2 mg/kg)Cd^(2+)胁迫的草地贪夜蛾卵的寄生能力及偏好性。【结果】与对照(正常人工饲料)相比,人工饲料中0.2和51.2 mg/kg Cd^(2+)均导致草地贪夜蛾幼虫历期显著延长、雌蛹重显著降低;高浓度(51.2 mg/kg)Cd^(2+)处理下草地贪夜蛾的化蛹率、成虫羽化率、成虫寿命和单雌产卵量均显著降低;而低浓度(0.2 mg/kg)Cd^(2+)处理下草地贪夜蛾的单雌产卵量略高于对照,且低浓度Cd^(2+)胁迫下草地贪夜蛾卵的镉含量为1.03 mg/kg。松毛虫赤眼蜂成蜂对0.2 mg/kg Cd^(2+)胁迫的草地贪夜蛾卵24 h的寄生率约为52%,显著高于对照,而子一代松毛虫赤眼蜂的成虫羽化率和雌性占比与对照无显著差异;当单独或同时提供0.2 mg/kg Cd^(2+)胁迫卵与对照卵时,松毛虫赤眼蜂成蜂对镉胁迫草地贪夜蛾卵的寄生率均显著高于对对照卵的寄生率;而单独或同时提供这2种寄主卵时松毛虫赤眼蜂子一代成虫羽化率和雌性占比无显著差异。【结论】本研究结果表明镉胁迫能够影响草地贪夜蛾的生长发育及繁殖力,且饲料中的镉能够从草地贪夜蛾幼虫传递到卵内,并影响松毛虫赤眼蜂的寄生能力。

反刍动物镉暴露及其危害的研究进展

随着工业和农业的发展,环境中重金属污染情况普遍存在。镉是一种非必需且生物毒性很强的重金属元素,对土壤环境、人体和动物健康造成了潜在威胁。镉暴露指动物在生长过程中直接或间接接触重金属镉,反刍动物由于饲养管理模式常为放牧方式、生长周期长及独特的消化特点使其更容易接触镉污染环境,造成体内镉沉积。笔者对反刍动物体内沉积镉的来源、体内沉积途径、镉解毒机制及镉暴露对其健康和生产性能的影响进行综述,旨在为后续研究如何降低反刍动物体内镉沉积提供科学参考。

钙镁水滑石施用方式对双季稻镉吸收转运的影响

为探讨镉污染稻田钙镁水滑石最优施用方式,2021—2022年分别以两个早、晚稻品种为材料在湖南郴州开展定位试验,研究不同钙镁水滑石施用方式(CK,不施;T1,第一年早稻基施3000 kg·hm^(-2);T2,第一年早稻基施1500 kg·hm^(-2);T3,每年早稻基施1500 kg·hm^(-2);T4,每季基施750 kg·hm^(-2);T5,每季基施375 kg·hm^(-2))对水稻(Oryza sativa L.)镉吸收转运特性的影响。结果表明,与CK相比,钙镁水滑石处理可明显降低土壤有效镉含量,两年分别降低7.69%~26.92%和12.50%~50.00%,两年分别以T1和T3降幅最大。钙镁水滑石可降低糙米镉含量,但降幅存在品种间差异;2021年各品种糙米镉含量表现为T1<T2<T3<T4<T5<CK,其中湘早籼45号和创两优669在T1和T3处理间无显著差异,2022年早稻表现为T3<T1<T4<T2<T5<CK,晚稻表现为T3<T4<T1<T2<T5<CK,T3显著低于T1。钙镁水滑石可降低水稻镉转移系数、富集系数和积累量,两年分别以T1和T3降幅最大,均以T5降幅最小。钙镁水滑石可增大根镉分配系数,降低地上部镉分配系数,两年分别以T1和T3效果最明显。可见,钙镁水滑石可明显降低土壤有效镉含量、水稻镉积累量、糙米镉含量及镉向地上部的转运,综合来看,以每年早稻基施1500 kg·hm^(-2)为宜。本研究结果为南方镉污染稻田的安全利用与高效低镉生产技术的构建提供了科学支撑。

不同品种烟草对轻度污染耕地土壤中镉的累积特征与减量修复潜力

烟草(NicotianatabacumL.)具有生物量大、适应性强、栽培面积广、栽种技术成熟等特点,对镉污染土壤可能具有较大的植物修复潜力。为了比较轻度镉(Cd)污染土壤上不同品种烟草对镉的积累能力和减量修复潜力,以烟草品种云烟87和K326为研究对象,采用盆栽试验比较了两种烟草在台州(铁聚水耕人为土,Cd0.83mg∙kg^(-1))和徐州(砂姜钙积潮湿变性土,Cd0.76mg∙kg^(-1))两种不同类型镉轻度污染土壤上的生长状况和镉累积特征,以及烟草收获后土壤中有效态Cd(CaCl_(2)和NH4OAc提取态)和总Cd的质量分数变化,评估了2种烟草对轻度Cd染土壤的减量修复潜力。结果表明,种植50 d后,同一品种在台州土壤中的株高、根和茎干质量显著高于徐州土壤,但同一土壤上生长的两种烟草之间在株高、地上部鲜质量和干质量等指标方面均无显著性差异。在2种土壤上,烟草K326的叶片中Cd质量分数(15.1-25.3 mg∙kg^(-1))均显著高于云烟87(11.7-20.7 mg∙kg^(-1)),但2种烟草的根和茎中的Cd质量分数无显著性差异。2种烟草的地上部生物富集系数和地下部向地上部转移系数均大于1;在徐州土壤上,云烟87和K326的地上部生物富集系数分别高达23.09和28.16,茎向叶转移系数则分别达到3.18和3.40。种植云烟87和K326可显著降低土壤中CaCl_(2)提取态和NH4OAc提取态Cd质量分数,从而显著降低土壤中有效态Cd和总Cd质量分数。烟草K326的Cd吸取总量(285.0-310.2µg∙pot^(-1))显著高于云烟87(254.8-261.2µg∙pot^(-1)),移除烟草植株后,云烟87和K326对土壤总Cd的去除率最高分别可达8.4%和9.4%。云烟87和K326可作为高积累性作物,对轻度污染耕地土壤具有较大的Cd减量修复潜力。

太空莲各器官中镉含量特征及其健康风险评价

在湖南两处籽莲种植基地10个采样点,分别采集太空莲的根、茎、叶、壳、肉、芯等器官及土壤样品,并对其中的镉含量进行测定,结果表明:湘莲体内各器官镉含量相差较大,各器官含镉量大致顺序为芯>根>莲蓬≈壳>肉>叶>茎;莲芯部分对镉有较强的转运能力;根据GB15618-2018,采样点土壤pH值在6.62~7.55之间,Cd的平均质量分数为0.76 mg/kg,表明采样点土壤可能对于农业生产有一定风险;根据计算,太空莲各部位镉的THQ值均<1,对人体食用安全无较大影响。

施硒对不同镉污染土壤当季及后茬水稻镉吸收转运的影响

为探讨施硒对当季和后茬水稻镉吸收转运的影响,本研究选取基本性质相似的中、重度镉污染稻田土壤为对象,采取盆栽试验的方法,研究不同施硒量(0.5、1.0、2.0、4.0 mg·kg^(-1))对当季及后茬水稻各部位镉与硒含量的影响,并探讨其作用机理。结果表明:中度镉污染稻田土壤仅施硒2.0 mg∙kg^(-1)处理使当季稻米镉含量降低28.6%(P<0.05);施硒对重度镉污染土壤当季稻米镉含量均有降低作用,其中施硒1.0 mg∙kg^(-1)处理的降镉效果显著,镉含量降低36.1%(P<0.05);施硒处理使两种土壤后茬稻米镉含量显著降低30.9%~50.7%(P<0.05)。适量施硒(1.0、2.0 mg∙kg^(-1))使当季水稻镉TF茎/根降低21.5%~28.3%(P<0.05),而对后茬水稻镉转运则无显著影响。中、重度镉污染土壤施硒,可增加当季和后茬水稻植株各部位硒含量,硒含量增幅随施硒量增加而增加。稻米镉富集系数随稻米硒含量增加呈自然对数降低(P<0.05)。中度镉污染土壤施硒0.5 mg∙kg^(-1)、重度镉污染土壤施硒≤1.0 mg∙kg^(-1)时,当季和后茬稻米硒含量均低于1.0 mg∙kg^(-1)。研究表明,施硒可通过降低水稻镉吸收而有效降低后茬稻米镉含量,但适宜的施硒量仍需田间验证确定。

基于荧光共振能量转移的荧光适配体传感器检测食品中Cd^(2+)

重金属镉离子(Cd^(2+))因其剧毒性和分布广泛等特征而成为人类健康和环境安全的重大风险之一,因此,建立灵敏、快速、可靠的检测方法极为重要。利用羧基荧光素(FAM)和黑洞猝灭剂(BHQ1)作为荧光能量供体和受体,设计了一种基于荧光共振能量转移的适配体传感器以实现Cd^(2+)的检测。当体系中不存在Cd^(2+)时,适配体与其互补链杂交形成双链,双链末端修饰的FAM与BHQ1距离缩短,发生荧光共振能量转移效应,FAM荧光被猝灭,传感器的荧光强度降低;当三者同时存在时,Cd^(2+)会优先与适配体特异性结合,形成具有特殊结构的Cd^(2+)-适配体复合物,阻止双链的形成,保护FAM的荧光不被猝灭,传感器的荧光强度恢复。通过FAM荧光强度的变化可以实现对Cd^(2+)的定量分析。在最佳的试验条件下,该传感器对5~5000 nmol/L的Cd^(2+)具有线性响应,检出限为0.94 nmol/L。此外,该方法已成功地应用于自来水、绿茶和麦片样品中Cd^(2+)的检测,回收率为90.3%~110.7%。所制备的荧光适配体传感器能够成为食品样品中Cd^(2+)检测的有效工具。

黄心乌和地肤修复镉污染土壤的研究

选取黄心乌和地肤两种植物进行镉污染土壤的植物吸收与修复实验,通过测定植物不同部位的镉含量,计算其富集系数和转运系数,筛选镉的超积累植物。结果表明,黄心乌对镉具有较好的富集能力,但转运能力较差;地肤地上部分具有很强的转运能力,但其生物量较低,在镉含量大于75 mg/kg时,植物无法正常生长。两种供试植物均不是理想的修复镉污染土壤的超积累植物。

不同玉米品种对重金属铅镉的富集和转运能力

通过土培试验研究了10个来自不同产地的玉米(Zea mays)品种对重金属铅和镉的累积特性。结果表明,重金属铅(400 mg·kg-1)和镉(10 mg·kg-1)复合胁迫条件下,玉米不同生育期累积铅的能力从大到小依次为成熟期、拔节期和苗期,累积镉的能力从大到小依次为苗期、拔节期和成熟期。玉米各部位铅镉吸收量从大到小依次为根、茎、叶和籽粒。供试的10个玉米品种中籽粒铅含量均超过GB 2715—2005《粮食卫生标准》中的规定(≤0.2 mg·kg-1),广甜3号、国审浚79-5、兴黄单892、晋单51和北科4号籽粒镉含量符合GB 2715—2005中的卫生标准(≤0.1 mg·kg-1)。其中,广甜3号对镉的累积量最小,可以在中、轻度污染土壤上推广种植。