不同基因型水稻吸镉差异及其与根表铁氧化物胶膜的关系

采用琼脂培养方法 ,模拟铁在不同基因型水稻根表的氧化与淀积 ,研究了不同水稻吸镉的差异及其与根表铁氧化物胶膜的关系 .结果表明 :不同水稻基因型其根表淀积的铁氧化物数量存在显著性差异 ,根表富集的镉量及根部、地上部含镉量均存在显著性差异 ,且镉在不同水稻植株体内转移运输能力不同 ;不同水稻基因型根膜中的含铁量与根表铁氧化物富集的镉量、根部的含镉量、地上部的含镉量存在显著性直线相关 .

根表铁氧化物胶膜对水稻吸收Zn的影响

采用营养液培养方法研究了水稻根表形成的铁氧化物胶膜对水稻吸收Ｚｎ的影响．结果表明，在有Ｆｅ２＋的嫌气环境中，由于根际氧化作用水稻根表会形成红色的铁氧化物胶膜，根表的铁氧化物胶膜影响水稻对Ｚｎ的吸收．铁膜数量较少时，由于对Ｚｎ的富集作用有限，其对水稻Ｚｎ的吸收虽有促进作用，但不明显．随着根表铁膜数量的增加，这种促进作用也相应增加，并且在铁膜数量增加到一定值时，对水稻吸收Ｚｎ的促进作用达到最大．而后，随着铁膜数量的进一步增加，铁膜反而阻碍水稻对Ｚｎ的吸收，成为水稻吸收Ｚｎ的障碍层．在此过程中，水稻的根分泌物，特别是其中的植物铁载体对覆有铁膜水稻根系吸收Ｚｎ有促进作用．这种促进作用随铁膜数量的增加而逐渐减弱．因此，根表铁氧化物胶膜对水稻吸收Ｚｎ并不总是起促进作用，其作用的方向和程度取决于铁膜的数量．

水稻根表铁氧化物胶膜对水稻吸收磷的影响

本文采用营养液培养方法研究了根表铁氧化物胶膜对水稻吸收磷的影响。结果表明，水稻报表的铁氧化物胶膜随营养液中Fe2＋浓度的增加而增加。铁氧化物胶膜可富集生长介质中的磷，根表铁膜数量越多，富集的磷量也越多。根表铁股可促进水稻对磷的吸收，但这种促进作用的大小依赖于根表铁膜数量。根表铁膜数量为24570mp／kg时，促进作用达到最大，此后随着铁膜数量的增加，水稻吸收磷的数量下降，但仍高于根表没有铁膜的水稻。因此，水稻根表形成的铁氧化物胶膜在一定程度上是一个磷富集库，对水稻吸收磷起促进作用。在此过程中，缺铁条件下水稻根分泌物中的植物铁载体对淀积铁氧化物胶膜的水稻根系吸收磷没有明显的作用。

2种湿地植物根表铁氧化物胶膜的形成及其对磷素吸收的影响

在田间条件下,运用土壤溶液原位抽提和毛细管电泳分析等技术,比较了芦竹(Arundo donaxLinn)和香蒲(Typhalatifolia)根表铁氧化物胶膜数量、土壤根际溶液磷质量浓度、根际土和根际溶液pH及根膜比等的差异,阐明了湿地植物根表铁氧化物胶膜对磷素从非根际土壤-根际土壤-根际溶液-根表铁氧化物胶膜-根系的迁移过程的影响以及在磷素净化中的根际调控机制.结果表明,芦竹和香蒲根表铁氧化物胶膜数量(以根系鲜重计)分别为20 170.8和7 640.3 mg/kg.有铁氧化物胶膜沉积的芦竹、香蒲的根际土有效磷含量分别是28.85、34.99 mg/kg;各比其无铁氧化物胶膜增加了46.2%、21.9%.有铁氧化物胶膜沉积的芦竹、香蒲的根际溶液磷质量浓度为0.65、0.56 mg/kg,分别比其无铁氧化物胶膜沉积高9.2%、33.9%.芦竹根表铁氧化物胶膜吸附的磷占根系吸附吸收磷的81.7%,香蒲是85.7%.根表有铁氧化物胶膜沉积的芦竹磷素利用有效性比无铁氧化物胶膜的植株高16.5%,香蒲高31.4%.有铁氧化物胶膜沉积的芦竹和香蒲植株体内磷含量均比无铁氧化物胶膜高.同时,铁氧化物胶膜对磷酸盐的吸附提高了磷酸盐从非根际向根际、固相(根际土壤)向液相(根际土壤溶液)的迁移速率.有铁氧化物胶膜沉积的湿地植物根际土有效磷含量累积,无铁氧化物胶膜沉积的湿地植物根际土有效磷含量耗竭.

根表铁、锰氧化物胶膜对水稻铁、锰和磷、锌营养的影响

采用 4 0 0目尼龙绢网制作的网袋进行土—砂联合培养的盆栽试验 ,研究了不同铁、锰肥用量条件下 2个水稻品种 (杂交稻汕优 149和常规稻 93- 14)根表铁、锰氧化物胶膜数量及其对水稻铁、锰和磷、锌营养的影响。结果表明 ,水稻根表铁、锰胶膜中铁胶膜居主要地位 ,而锰胶膜较少 (占胶膜总量的 2 32 %～ 7 5 4 %) ,施用铁、锰肥明显增加铁、锰胶膜数量。胶膜上富集的磷量与铁胶膜数量呈正相关 ,而与锰胶膜无明显关系 ;胶膜上锌的富集量与铁、锰胶膜数量均无明显关系。铁、锰胶膜可以减少Fe2 + 、Mn2 + 特别是Fe2 + 的过量吸收 ,使水稻免受伤害 ;杂交稻汕优 149根系氧化力较强 ,根表锰胶膜相对较厚 ,地上部锰吸收量低于常规稻 93- 14。试验还发现本试验条件下 ,根表铁、锰胶膜对水稻磷吸收起抑制作用 ,而对锌的吸收没有明显的作用。

根表铁氧化物胶膜对水稻吸收诺氟沙星的影响

采用水培法研究了水稻根表铁氧化物胶膜对水稻吸收诺氟沙星的影响.结果表明,水稻根表的铁氧化物胶膜生成量随溶液中Fe2+质量浓度的增加而增加.营养液中添加诺氟沙星之后,根表铁膜量不同程度地降低,且随着添加诺氟沙星质量浓度的增加铁膜减少量有所增加.根表诺氟沙星含量与根表铁膜含量具有相关性,且相关性系数为0.959(诺氟沙星=10 mg·L-1)和0.987(诺氟沙星=50 mg·L-1),根内诺氟沙星含量以及地上部诺氟沙星含量,与根表铁膜含量没有显著相关性.添加不同质量浓度的诺氟沙星,水稻根表、根内以及地上部所含诺氟沙星的质量分数:水稻根表为87.7%~97.6%,根内为0.8%~4.8%,地上部为1.5%~7.5%,根表诺氟沙星远远大于根内以及地上部的诺氟沙星含量.因此,水稻根表形成的铁氧化物胶膜在一定程度上是一个诺氟沙星富集库,但是并没有对诺氟沙星迁移到水稻根内和地上部起到明显的促进或抑制作用.

根表铁锰氧化物胶膜对不同品种水稻吸镉的影响

采用土培方法 ,研究了不同品种水稻吸镉的差异及其与根表铁锰氧化物胶膜的关系。结果表明 :不同品种水稻其根膜、根部及地上部含镉量均存在显著性差异 ,且镉在不同水稻植株体内运输转移能力不同。不同水稻其根表淀积的铁锰氧化物数量也存在显著性差异 ,根膜及地上部的含镉量与根膜的含铁量均未达到显著性相关 ,但与根膜的含锰量相关性显著。

根表铁、锰氧化物胶膜在磷不同浓度下对水稻磷吸收的影响

在采用土- 砂联合培养和不同水分管理措施形成不同厚度根表铁、锰氧化物胶膜试验的植株上, 将植株转移到磷不同浓度的营养液中, 研究根表铁、锰氧化物胶膜对水稻磷吸收的影响。结果表明, 水稻根表铁、锰氧化物胶膜, 特别是铁胶膜受土壤水分状况影响, 在长期淹水条件下, 根表铁、锰氧化物胶膜较厚, 而湿润和干- 湿交替处理下形成的胶膜较薄; 水稻根表铁、锰胶膜以铁胶膜为主, 占胶膜总量的97.63% ～99.23% ;水稻根表铁、锰胶膜越厚,对介质中磷的吸附量越高,且磷吸附量随介质中磷浓度的增加而增加; 根表铁、锰氧化物胶膜对水稻磷吸收的影响取决于胶膜数量 (厚度), 当胶膜中等 (铁胶膜量为5141m gkg- 1、锰胶膜为40mgkg- 1) 时, 磷吸收量最大, 而胶膜太薄和太厚均不利于水稻对磷的吸收。由于水稻根表铁、锰氧化物胶膜受土壤水分状况影响, 因此, 生产上可以通过合理灌溉来促进水稻对磷的吸收。

水稻根表铁膜吸附镉及植株吸收镉的动态

采用营养液培养法研究了Cd处理时间对有铁膜和无铁膜水稻根表吸附Cd及植株吸收Cd动态变化的影响.水稻根表铁膜由50mg.L-1Fe2+(Fe50)诱导形成.供试植株在含10μmol.L-1Cd的营养液中生长不同时间后收获.结果表明,随Cd处理时间的延长,无铁膜和有铁膜处理水稻根表DCB-Cd含量均为先增加后减少,Cd处理2h达到最高,之后逐渐下降并趋于稳定.根系和地上部Cd含量均持续上升,Cd处理8h前增加缓慢,8h后增加幅度加大.有铁膜水稻根系和地上部Cd含量增加幅度均低于无铁膜水稻.有铁膜处理DCB-Cd含量、根系和地上部Cd含量均低于无铁膜处理.表明铁膜不影响水稻各部分Cd含量随时间的变化趋势;不同Fe处理之间根系和地上部Cd含量的差异可能与根系含Fe量有关.

几种挺水植物对重金属锌的抗性能力及其影响因素

水生植物已被用于重金属污染水体的生态修复,但不同水生植物对重金属的抗性能力存在差异,选择对重金属抗性和吸收能力强的植物有利于提高污水生态修复效果。以4种挺水植物为材料,通过室内培养实验研究挺水植物对重金属锌的抗性能力及其影响因素,结果表明:挺水植物地上部分铁含量显著(p<0.05)低于根和根表铁氧化物胶膜上铁含量,铁主要积累在挺水植物地下部分。加入高浓度锌时,灯心草(Jancus effuses)和菖蒲(Acorus gramineus)对锌的抗性能力较强,而茭白(Zizania ceduciflora)和美人蕉(Canna indica)则较弱。挺水植物对锌的抗性能力与其根表铁氧化物胶膜含量和地上部分铁含量有关,铁氧化物胶膜可作为一个障碍层,而降低锌对植物的毒害,而植物地上铁与锌竞争植物叶中的代谢性敏感位点而降低锌对植物的毒害。灯心草对锌的抗性能力比较强与其根表铁氧化物胶膜和地上部分铁含量较高有关,灯心草可作为一种工程植物用于锌污染水体的植物修复。