PO3-4和柠檬酸对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

基于营养液培养,添加外源稀土和ICP-MS分析技术,研究了无机配体PO43-(Pi)及有机配体柠檬酸(Cit)对小麦器官中稀土元素积累和分异的影响.结果表明,不同Pi水平对小麦根中的稀土总含量(∑REE)影响较小,但显著降低叶中∑REE含量;而不同Cit水平对小麦根、叶中∑REE含量都有明显降低作用.对照植物(无Pi、Cit添加)中,稀土元素在小麦根中具有中稀土(MREE)富集及M-型四重效应分布特征,叶中有重稀土(HREE)富集及W-型四重效应分布特征.不同Pi处理对四重效应无明显作用,但进一步加强HREE在小麦叶片中的富集.添加柠檬酸使对照植物根和叶中的分异有逐渐减弱的趋势,在高浓度处理时(Cit≥150μmol·L-1),小麦根和叶中出现轻稀土(LREE)富集.     

PO4^3-和柠檬酸对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

基于营养液培养,添加外源稀土和ICP-MS分析技术,研究了无机配体PO43-(Pi)及有机配体柠檬酸(Cit)对小麦器官中稀土元素积累和分异的影响.结果表明,不同Pi水平对小麦根中的稀土总含量(∑REE)影响较小,但显著降低叶中∑REE含量;而不同Cit水平对小麦根、叶中∑REE含量都有明显降低作用.对照植物(无Pi、Cit添加)中,稀土元素在小麦根中具有中稀土(MREE)富集及M-型四重效应分布特征,叶中有重稀土(HREE)富集及W-型四重效应分布特征.不同Pi处理对四重效应无明显作用,但进一步加强HREE在小麦叶片中的富集.添加柠檬酸使对照植物根和叶中的分异有逐渐减弱的趋势,在高浓度处理时(Cit≥150μmol.L-1),小麦根和叶中出现轻稀土(LREE)富集.     

无机离子SO_4~(2-)对小麦幼苗积累稀土的影响

采用ＭＩＮＴＥＱＡ 程序计算出在无机离子ＳＯ２－４ 存在下，轻（Ｌａ）、中（Ｇｄ）、重（Ｙ）３ 种稀土元素在溶液中的形态分布．研究了在水培条件下ＳＯ２－４ 对３种稀土元素在小麦幼苗根、茎和叶部的积累规律．热力学实验表明，小麦幼苗在加ＳＯ２－４ 的稀土元素溶液中培养３０ｄ 后，小麦根部对Ｌａ、Ｇｄ 的积累受抑制，而对Ｙ的积累却明显提高；加入ＳＯ２－４ 后茎叶部对Ｌａ、Ｙ积累值改变不明显，但对Ｇｄ的积累有所增加．生长动态实验表明，在ＳＯ２－４ 存在下，小麦幼苗根部对稀土的积累随时间增加而增加，其积累值符合线性递增函数方程，相关系数ｒ＞ ０．９４；而茎叶部最初积累能力较强，ＳＯ２－４ 的加入对小麦植株动态吸收稀土规律无明显影响．     

PO43-和柠檬酸对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

基于营养液培养,添加外源稀土和ICP-MS分析技术,研究了无机配体PO₄^3-(Pi)及有机配体柠檬酸(Cit)对小麦器官中稀土元素积累和分异的影响.结果表明,不同Pi水平对小麦根中的稀土总含量(∑REE)影响较小,但显著降低叶中∑REE含量;而不同Cit水平对小麦根、叶中∑REE含量都有明显降低作用.对照植物(无Pi、Cit添加)中,稀土元素在小麦根中具有中稀土(MREE)富集及M-型四重效应分布特征,叶中有重稀土(HREE)富集及W-型四重效应分布特征.不同Pi处理对四重效应无明显作用,但进一步加强HREE在小麦叶片中的富集.添加柠檬酸使对照植物根和叶中的分异有逐渐减弱的趋势,在高浓度处理时(Cit≥150μmol·L^-),小麦根和叶中出现轻稀土(LREE)富集.     

铜在拔节期小麦中的亚细胞分布

为了解小麦对Cu的解毒及耐性机制,通过盆栽试验并采用差速离心法研究了Cu在拔节期小麦根和叶片中的亚细胞分布。研究表明,在Cu胁迫下根和叶亚细胞组分中Cu含量随胁迫浓度的升高呈上升趋势,Cu主要富集在小麦根部,向地上叶片中输送较少,小麦根部Cu含量是叶片中的1.7~4.1倍。细胞质可溶性部分和细胞壁是Cu在小麦细胞内分布的主要位点,分别占总量的36%~81%和14%~48%,细胞器中分布较少,提高Cu胁迫浓度增强了细胞质可溶性部分对Cu的区隔化作用,减弱了细胞壁对Cu的固持作用,同时减少了Cu在细胞器中的分布;叶片细胞壁对Cu的固定作用较强,根部细胞质可溶性部分对Cu的区隔化作用较强。分析表明,细胞壁的沉淀和细胞质的区隔化作用对小麦对Cu的耐性起着重要的作用。     

不同外源条件下稀土在小麦植株中的残留

采集了全国14个稀土施用区3种不同施用条件（土施、喷施、拌种）下的成熟小麦样品及未施用稀土对照样品，利用等离子体质谱法（ICP－MS）测定了小麦植株的根、茎、叶及籽粒中14种稀土元素的含量。分别探讨了不同外源下小麦植株各部位稀土元素的含量及分布特征，并与有关文献中的报道进行了对比。研究结果表明，土施和拌种的小麦各部位没有发现明显残留，施用样各部位稀土总量比对照样增加约5％－10％，其分布模式与土壤类似；喷施的小麦样品的根、茎、叶中稀土残留严重，其含量比对照样高一个数量级，其分布模式与土壤及对照完全不同，表现为轻稀土更富集；3种施用方法的小麦籽粒中稀土残留均不明显。     

广西凭祥英安岩中方解石稀土元素地球化学研究

通过对广西凭祥英安岩中方解石的稀土元素含量的测定,结果表明方解石具有与英安岩相似的稀土含量、轻稀土富集、无铈异常和具有明显的铕负异常等特点。结合英安岩的矿物组成和蚀变特征及其方解石的碳氧同位素组成,推测方解石是英安岩蚀变的产物,其稀土元素主要来源于英安岩,英安岩中黑云母蚀变形成绿泥石及方解石优先结合轻稀土是方解石相对英安岩富集轻稀土的主要原因,而方解石相对英安岩较弱的铕负异常主要是英安岩中斜长石优先蚀变的结果。     

铝对小麦的毒性及小麦抗铝机理

为探讨铝对植物的毒作用以及植物抗铝机理,研究了酸性条件下(pH4.4)铝胁迫对小麦的铝抗性品系TAM202和铝敏感品系TAM105的根和叶细胞内的一些生理生化指标的影响以及小麦对不同形态铝的吸收.结果表明,小麦主要吸收单核铝,抗性品系小麦TAM202吸收铝较少;在低浓度铝作用下TAM202培养后其营养液pH值显著升高;在不同浓度铝作用下,铝敏感品系TAM105叶片中的脯氨酸含量显著升高,表明铝对TAM202的叶片影响小于对TAM105的影响.2个品系小麦根细胞壁的组分含量在铝胁迫下发生变化.在75μmol·L^-1铝作用下,TAM202中细胞壁的蛋白及己糖和糖醛酸的含量均升高,表明铝可能促进细胞壁成分的合成,对植物抗铝发挥一定的作用.     

小麦植株对重金属铅富集特征的研究

采用盆栽法,以小麦为受试作物,通过对其不同生长时期各器官重金属含量的测定,研究小麦植株对重金属铅(Pb)的富集特征.结果表明,总体上看,在Pb胁迫下,Pb主要富集在小麦根部,向地上部分迁移较少;Pb在小麦幼苗期的分布规律为根>叶片;拔节期为根>叶片>茎;抽穗期为根>茎(叶片)>颖壳;成熟期为根>茎>叶片>颖壳(籽实);小麦根部Pb含量分布规律为抽穗期>成熟期>拔节期>幼苗期(除质量分数为400mg/kg时);茎中为抽穗期>成熟期>拔节期;叶片中为在拔节期和抽穗期较大,幼苗期和成熟期相对较小,拔节期达最大值;颖壳中为成熟期>抽穗期.     

重金属铜在小麦中的富集特征

采用盆栽法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化.研究重金属Cu在小麦中的富集特征.研究结果表明,在不同生长时期小麦不同部位中重金属Cu的含量有很大差异,总的来说,大部分Cu富集在小麦根部,向地上部分迁移较少,幼苗期分布为根>叶片;拔节期分布为根>茎>叶片:抽穗期分布为根>茎>叶片>颖壳;成熟期分布为根>茎>叶片>籽实>颖壳.小麦不同部位随Cu投加量增加对Cu的富集规律有所差异.如在各生长发育期.根中Cu含量整体上随Cu投加量增加逐渐增大.     

广东省海水养殖对海区环境影响的夏季调查

在2000年夏季对广东省汕头、惠阳、珠海、阳江和湛江等沿海地区一些养殖区域与非养殖区域水体中氮、磷和浮游动植物等指标进行测定,分析夏季海水养殖给海区水环境造成的压力.结果表明,养殖区总氮、颗粒态总氮、总磷、颗粒态总磷含量分别为0.506～1.244μmol/L、0.367～1.066μmol/L、0.¨2～0.232μmol/L、0.054～0.157μmol/L,这些指标在养殖区高于非养殖区;养殖区与非养殖区的溶解态总氮、溶解态总磷、总氮总磷比值、溶解态总氮溶解态总磷比值无显著性差异.5个地点养殖区与非养殖区的浮游植物主要是角毛藻属Chaetoceros中的种类占优势;而浮游动物中占优势的主要是桡足类,包括成体与无节幼体.水产养殖对养殖海区浮游动植物的种类数目总个体数均无显著影响,但影响了生物多样性,并对某些浮游生物种类有促进作用或抑制作用.     

稀土在土壤-植物系统中的分馏效应及影响因素

以稀土背景较高的红壤为供试土壤,采用小麦盆栽实验,研究了稀土元素在土壤～小麦系统中的分馏模式,考察了外源稀土浓度、腐殖酸浓度和土壤酸度对稀土分馏模式的影响.结果发现,红壤中稀土的分馏模式与我国土壤的稀土分馏模式基本一致,为向右倾斜的轻稀土富集模式.小麦根部的稀土分布模式与土壤类似,小麦茎叶中稀土分布模式则有所不同.加入外源稀土后,小麦根部的稀土分馏模式随土壤中稀土丰度的改变而改变,而小麦茎叶中的稀土分馏模式却保持相对稳定,说明小麦地下部分与小麦地上部分对稀土的吸收方式存在差异.腐殖酸对稀土在土壤-小麦系统中的分馏效应影响不大土壤酸度对稀土在土壤-小麦系统中的分馏效应有一定的影响,在所试验条件下,观察到小麦中稀土元素的分馏系数随pH值降低而降低,高pH值(pH＝6.7)使稀土在小麦中的分馏系数加大.     

土壤酸度对稀土元素在小麦体内的生物可利用性及分馏效应的影响

采用盆栽实验,研究了土壤酸度对稀土元素在小麦体内的生物可利用性及分馏效应的影响.结果表明:小麦体内稀土含量与pH之间呈二次方程的关系,在实验pH范围内,随pH值升高小麦体内稀土含量逐渐降低,每种稀土含量随pH变化程度表现为:Ce>La>Nd>Sm>Gd>Yb>Tb>Eu,表明Ce对pH值更为敏感,Eu最小.土壤中3种稀土形态的含量顺序为B2(NH₂OHHCl提取态)>B3(H₂O₂-NH₄Ac提取态)>B1(HAc提取态),随着酸度的降低,B1有向B2、B3转化的趋势.线性回归和多元逐步回归分析表明不同形态的稀土对小麦吸收的贡献程度因单个稀土元素的不同而不同,但B1态是主要的生物可利用态.小麦体内轻重稀土之间分馏系数与pH值呈负线性相关,土壤酸度越大,分馏系数越大.     

Ecological toxicity of reactive X-3B red dye and cadmium acting on wheat (Triticum aestivum)

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｖａｒｉｅｔｉｅｓａｎｄｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆｄｙｅｓｅｎｔｅｒｉｎｇｉｎｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ｄｙｅｓ,ａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｙｐｅｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ,ｈａｖｅａｎａｄｖｅｒｓｅｅｆｆｅｃｔｏｎｗａｔｅｒ ｓｏｉｌ ｐｌａｎｔｓｙｓｔｅｍｓ ,ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｏｍｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ(Ｃｈｅｎｇ ,ｉｎｐｒｅｓｓ) .ＩｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ ,ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｆ…     

富里酸对小麦植株积累稀土元素的影响

从我国东北黑土中提取和纯化富里酸。采用水培方法研究了富里酸对小麦植株生物积累稀土元素（La^3 ，Ce^3 ,Sm^3 ,Gd^3 ,Y^3 )的影响。结果表明，在所试验的多种浓度中，当富里酸浓度低于0.26mg(C)/L时，小麦积累稀土元素受到促进；而当富里酸浓度大于0.65mg(C)/L时，稀土元素在小麦植株中的积累受到抑制；富里酸对小麦积累稀土“高抑低促”的分界浓度介于0.26——0.65mg(C)/L之间。生长动态实验表明，小麦在含有2.0mg/L稀土和两种浓度（0.13和1.30mg(C)/L)的富里酸的营养液中生长，根部对稀土的积累呈线性增长规律（相关系数大于0.86)，茎叶部对稀土的积累无线性增长规律，小麦根部对稀土的积累远高于茎叶部，同样观察到富里酸对小麦积累稀土存在“高抑低促”的生物效应。     

产多胺细菌提高小麦Cd抗性和消减Cd吸收机制

为了探究重金属固定植物促生细菌强化作物消减对重金属的吸收及其机制,以产多胺细菌Enterobacter bugandensis YX6和小麦为研究对象,通过水培试验研究Cd胁迫下菌株YX6对小麦生长和Cd吸收以及Cd在小麦根系中亚细胞分布的影响,同时借助非标记蛋白质组学技术研究菌株YX6对小麦根系蛋白质表达的影响.结果表明,与单独3 mg·L^-1Cd处理相比,Cd胁迫下接种菌株YX6显著提高了小麦根（42.71%）和叶片（82.83%）的干重,显著降低了小麦根（48.56%）和叶（61.41%）中Cd的含量.同时,菌株YX6的接种显著提高了小麦根和叶中多胺的含量,进而增强了小麦对Cd的抗性.此外,YX6+Cd处理组中小麦根细胞器和可溶性部分中Cd的比例显著低于单独Cd处理中的比例,而细胞壁中Cd的比例则要高于单独Cd处理中的比例.非标记蛋白质组学显示,Cd胁迫下菌株YX6提高了小麦根系中与DNA修复（蛋白质-DNA复合物和DNA包装复合物）和激素（脱落酸和茉莉酸）合成相关蛋白质的表达,从而提高了小麦对Cd的抗性和消减Cd吸收.结果可为阐明产多胺细菌消减小麦Cd吸收的分子机制和保障小麦安全生产提供科学依据和技术途径.     

秸秆覆盖条件下小麦生长季根系呼吸对土壤呼吸作用的贡献

在紫色土丘陵区连续6年进行秸秆覆盖试验的"旱三熟"农田系统中,于2012年12月—2013年4月小麦生长季内对土壤呼吸进行测定,并对小麦根系生物量、土壤温度、土壤水分和土壤有机碳含量等指标进行监测,以分析土壤呼吸动态变化的影响因素.结果表明,秸秆覆盖措施显著提高了土壤呼吸速率,秸秆覆盖(S)和秸秆覆盖+腐熟剂(SD)处理分别比对照(CK)增加了45.0%和29.4%.曲线估计表明,土壤呼吸作用与根系生物量呈显著线性关系,通过建立二者的线性回归方程,采用生物量外推法估算小麦根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例,在分蘖期(2012年12月)、拔节期(2013年1月)、抽穗期(2012年3月)和灌浆期(2013年4月),根系呼吸分别占土壤呼吸的28.2%、44.0%、56.9%、56.2%,平均贡献为46.3%,并呈先增加再降低的趋势,在抽穗期达到最大,与根系生物量的变化同步.按照不同处理建立根系生物量与土壤呼吸间的线性回归方程,经计算得出CK、S和SD 3个处理中,根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例分别为42.9%、43.8%和43.7%,秸秆覆盖对根系呼吸作用比例无显著影响.     

小麦根表铁氧化物及植物铁载体对植物吸收镉的影响

用营养液培养方法,模拟在不同铁浓度条件下,小麦根表铁氧化物及植物铁载体对植物吸收镉的影响。结果表明,随着溶液中加入的Fe(OH)₃量的增加,小麦的吸镉量也相应增加;但当Fe(OH)₃的加入量超过一定限度后继续增加时,小麦的吸镉量减少。此外,小麦的根分泌物特别是其中的植物铁载体对覆有Fe(OH)₃的根系吸收镉有一定的影响。缺铁预培养小麦的根系植物铁载体分泌率比加铁预培养的小麦高5倍左右,缺铁预培养的小麦植株吸镉量也高于加铁预培养的小麦植株     

不同铁氧化物对小麦幼苗镉积累的影响

小麦富镉（Cd）问题受到广泛关注,铁氧化物具备降镉潜力.通过盆栽小麦幼苗实验,分析了三氧化二铁（Fe₂O₃）、氢氧化铁[Fe（OH）₃]及拜耳法赤泥（B-RM）3种铁氧化物的降镉能力.结果显示3种铁氧化物中,Fe（OH）₃可显著降低小麦幼苗茎叶Cd含量,与对照相比降幅为16.3%~27.7%,投加量为0.5%时降Cd效果最优.Fe（OH）₃能够显著降低小麦幼苗根部向茎叶的Cd转运,投加量为10%时富集系数及转运系数最低.小麦幼苗根际土壤Fe/Cd、Cu/Cd及Zn/Cd是影响小麦幼苗茎叶Cd积累的关键因子,当Fe/Cd>25000、Cu/Cd > 50或Zn/Cd > 100时,根际土壤元素比与茎叶镉含量呈显著负相关.该比值的确定对于大田应用中钝化剂材料投加量的确定具有指导意义.     

红壤模拟铜污染下紫云英根表形态及其组织和细胞结构变化

采用根形态研究、显微镜观察和透射电子显微镜观察,研究了红壤模拟铜污染下紫云英根表形态及其组织、细胞结构变化.结果表明:当污染铜为0～40mg·kg^-1时,紫云英生长发育正常,根形态完好,功能正常.当污染铜水平在50 mg·kg^-1以上时,紫云英根开始出现受害症状:表现在根粗短呈淡褐色,根毛少且短,主根弯曲,并分出较短的叉根;表皮层出现皱缩;细胞壁略呈波浪形,厚薄不均,质膜界线不明显.紫云英地上部分生长发育受影响,产量开始下降.铜污染水平达到200mg·kg^-1时,根腐烂、组织黑色化、细胞壁断裂,胞质严重收缩解离,紫云英死亡,表明供试红壤临界铜污染浓度为50mg·kg^-1,并且紫云英根对土壤铜污染的耐性随生育期延长而增强,根细胞壁是根耐毒的主要部位.