镉低积累青菜品种筛选及硫对镉胁迫下青菜镉含量和品质影响

以36个不同基因型青菜品种为材料,采用盆栽试验,根据可食部分生物量和镉(Cd)积累量差异,筛选Cd低积累和Cd高积累青菜品种,利用小区试验,研究外施硫对不同Cd积累型青菜品种可食部分Cd含量和营养品质的影响。结果表明:不同浓度Cd处理下,36个青菜品种可食部分生物量和Cd含量差异显著;紫罗兰(ZLL)和矮脚黄(AJH)2个青菜品种符合Cd低积累品种特征,适宜在Cd中低污染土壤(Cd≤1 mg·kg^(-1))种植;壶瓶长梗白(HPCGB)和抗热605(KR605)2个青菜品种可食部分Cd含量较高,为Cd高积累品种。小区试验结果进一步验证了盆栽筛选出的Cd低积累和Cd高积累品种特性。1 mg·kg^(-1)Cd处理水平下,2个Cd低积累和2个Cd高积累青菜品种可食部分可溶性蛋白、可溶性糖和硝酸盐含量均高于对照;5 mg·kg^(-1)Cd处理水平下,上述4个青菜品种硝酸盐含量超过食品安全国家标准限量(GB 18406.1—2001);外施硫可不同程度降低青菜可食部分Cd含量和硝酸盐含量,提高了可食部分可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量。在Cd中低污染大田种植紫罗兰(ZLL)和矮脚黄(AJH)青菜品种及外施硫可有效降低可食部分Cd含量和改善蔬菜品质。

蕹菜镉积累品种根际土壤水溶性有机质的结构特征研究

采用FTIR和1H NMR、13C NMR研究了蕹菜Ipomoea aquatica Forsk.低Cd品种(QLQ)和高Cd品种(T308)根际土壤水溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)的结构特征。结果显示蕹菜两个品种根际土壤DOM均以碳水化合物为主要组成物质,烷基链烃和芳香族物质较少。两个品种根际土壤DOM的结构特征存在明显差异。QLQ根际土壤DOM中羧基C和长链脂肪C的相对含量较T308低,但芳香族物质含量较T308高,烷基链烃物质具有含量高、支链短、分支多的特征;QLQ根际土壤DOM中碳水化合物H含量较T308低,但碳水化合物C含量较T308高,显示碳水化合物结构可能存在品种间差异。推测QLQ根际土壤DOM的结构特征可能影响根际土壤Cd的行为与有效性,导致其对土壤Cd的活化能力较弱,这可能与其低Cd积累特性有关。

根系分泌物对蕹菜Cd吸收积累的影响

【目的】研究根系分泌物对蕹菜Cd吸收积累的影响。【方法】采用水培-土培联合的方法,通过水培种植蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)典型低Cd积累品种(QLQ)和高Cd积累品种(T308)收集根系分泌物,将QLQ根系分泌物施入种植T308的土壤中,将T308根系分泌物施入种植QLQ的土壤中。【结果】蕹菜两个品种的生长差异不显著;QLQ茎叶Cd质量浓度显著低于T308。施加典型品种的根系分泌物,总体上不影响两个蕹菜品种的生长。根系分泌物的施入总体上提高了供试蕹菜品种的茎叶、根Cd质量浓度和Cd积累量,表现为促进植株对Cd的积累,原因主要在于根系分泌物提高了植株对土壤Cd的吸收能力。不同Cd质量浓度处理收集的蕹菜根系分泌物对植株Cd积累的影响存在差异。低Cd品种QLQ的根系分泌物显著降低了高Cd品种T308的Cd转运系数,0 mg/L Cd条件下的转运系数降低30.23%;而T308根系分泌物对QLQ的Cd转运系数并未产生显著影响。【结论】根系分泌物的施加促进植株对Cd的积累;低Cd品种QLQ表现出极强的低Cd转运能力。

不同番茄品种对镉胁迫的耐抗性差异研究

为了优选Cd低积累或Cd高抗性番茄品种,以前期初步筛选的4个番茄品种(普罗旺斯、瑞提娜、凯特2号和908)为研究对象,通过水培试验详细对比镉胁迫下不同番茄品种幼苗生长与抗性指标的差异特征。结果表明:在不添加Cd的条件下,番茄品种908在株高、根长、总生物量以及MDA和叶绿素含量上均表现出最高的自然特征;普罗旺斯在CAT活性上表现最为突出;瑞提娜在POD活性上表现最高。在Cd胁迫条件下,低镉含量胁迫对普罗旺斯根系的生长有促进作用,比对照增长24.72%,其他品种变化不大;瑞提娜株高在中、高Cd含量胁迫下的响应最为敏感,受到了明显的抑制作用,其他品种无明显变化。4个番茄品种幼苗中的CAT活性在低、中等Cd胁迫时均明显增强,增幅为12.58%~84.91%;在高Cd胁迫时4个品种CAT活性大幅下降,抗性功能严重削弱。品种908的POD活性在中、高Cd胁迫时大幅增强,增幅为76.07%和72.65%;瑞提娜POD活性大幅下降,抗性严重遭受影响。在4个品种中,908地上部和根部的Cd含量最高,为其他品种的3~12倍,普罗旺斯最低,4个品种的转运系数均<1。在同等Cd胁迫条件下,908植株吸收到体内的高Cd浓度诱导了抗氧化酶活性的高增加幅度,反映了品种908植株对活性氧清除能力强于其余3个品种。综上,在中、高Cd胁迫下选定普罗旺斯为Cd低积累番茄品种,908抗性最强且Cd含量较高,属于高Cd抗性品种。