干旱处理下镉胁迫对水稻耐镉积镉特性的影响

【摘要】：镉(Cd)是危害严重以及区域性广泛的农业重金属污染源。镉对水稻等作物具有非常显著的毒害性,镉元素超标后通常会影响作物的产量和品质,对人类健康构成严重的伤害。为探索提高水稻耐镉性能,寻求降低稻米镉积累的技术途径,本文以两个水稻品种旱优73(抗旱品种)和深优9586(普通品种)为材料,采取盆栽水培法,通过进行不同浓度PEG6000(聚乙二醇)处理来模拟干旱环境,研究干旱处理和镉胁迫环境下对水稻镉吸收、积累以及植株性状等方面的影响,分析水稻耐镉积镉性能与抗旱耐旱性能之间内在生理机能的关联性,主要研究结果如下:(1)干旱处理可以明显降低根系中的镉积累。随PEG6000处理浓度的提高,两水稻品种在0-10mm根段和10-20mm根段的细胞壁平均镉含量都有不同程度的升高。0-10mm根段上升幅度更大,旱优73细胞壁上镉含量为10.62-19.36mg/kg,而深优9586细胞壁上的镉含量为7.33-12.88mg/kg,上升幅度分别达到36.82%~82.30%,26.74%~75.72%,差异达到显著水平。(2)去除边缘细胞后,根细胞壁的镉积累量也上随PEG6000处理浓度的提高而上升,且上升幅度更大,但0-10mm根段和10-20mm根段差异不明显。0-10mm根段的细胞壁镉含量为11.63-21.41mg/kg(旱优73),8.21-14.93mg/kg(深优9586)。上升幅度分别为30.35%~84.09%、25.21%~75.27%,差异达到显著水平。(3)干旱处理对镉污染水稻分蘖产生一定影响。PEG6000处理浓度为3%时分蘖数和成穗率均高于对照和6%、9%浓度处理。3%浓度处理成穗率最高达到87%,其他处理成穗率均在84%以下,但差异未达显著水平。(4)镉胁迫下水稻经不同浓度PEG6000处理,齐穗期和成熟期的植株地上部总干重呈现上升趋势,但处理浓度达到9%时,干重反而降低,甚至低于对照,其差异达到显著水平。