水稻镉耐性和积累的基因型差异与机理研究

论文题目: 水稻镉耐性和积累的基因型差异与机理研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物学

作者: 邵国胜

导师: 张国平

关键词: 水稻,基因型,环境效应,互作,抗氧化酶系统,氮代谢,硝酸还原酶,谷草转氨酶,谷丙转氨酶,预处理,盐预处理,甜菜碱,可溶性蛋白

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 镉（Cd）是动植物非必需的有毒重金属,进入食物链对人体有严重的健康威胁,是已知威胁最严重的农田污染物之一。植物的Cd耐性以及Cd在植株不同器官中的积累与分布存在着显著的种间和品种间差异。水稻是我国主要粮食作物之一,也是对镉富集较强的作物。因此,筛选Cd耐性强且稻谷Cd低积累的品种是进行稻米安全生产的重要途径。同时,Cd对植物造成毒害作用以及植物对Cd的吸收积累与众多环境因子和植物本身的生理代谢途径密切相关,而且表现出复杂的交互作用。目前这些作用机理尚未明确,限制了作物包括水稻的安全生产。本研究明确了Cd在水稻茎叶、籽粒中积累与分布的基因型差异以及基因型和环境效应,并在此基础上利用水培试验,系统地研究了Cd抑制水稻生长以及对抗氧化酶系统、氮代谢途径影响的基因型差异,阐明了铝、盐胁迫处理和铁营养对水稻耐镉性和积累的影响。 1.水稻植株镉（Cd）积累与分布的基因型差异与环境效应分析 在浙江省不同稻区采集了11个晚粳稻材料,测定分析了籽粒和茎叶中Cd含量。结果表明,水稻籽粒和茎叶中的Cd含量与土壤中Cd水平密切相关,呈现出显著的正相关,且籽粒和茎叶Cd含量在不同品种之间差异显著。籽粒Cd含量与茎叶Cd含量之比值(RG/S)与土壤Cd水平呈负相关,表明随着土壤中有效态Cd含量的增加,茎叶的Cd含量相对增加较多。水稻籽粒的Cd含量主要取决于Cd的分配,茎叶中含量高的品种籽粒中含量并不一定也高。水稻籽粒与茎叶Cd含量的基因型与环境变异分析表明,基因型效应、环境效应以及互作效应对水稻籽粒Cd含量水平均有重要的影响,而水稻茎叶Cd含量的变异中,互作效应起主导作用。 2.镉胁迫对不同水稻基因型植株生长和抗氧化酶系统的影响 以籽粒镉积累水平不同的两个水稻品种（丙97252,低积累型;秀水63,高积累型）为材料,研究了镉胁迫对水稻植株生长和抗氧化酶系统的影响。采用水

论文目录:

致谢

摘要

ABSTRACT

第一章 文献综述

第一节 土壤中 Cd的污染源与污染现状

1. 土壤中 Cd来源概况

1.1 土壤 Cd自然源与背景值

1.2 土壤 Cd人类活动源

2. 我国农作土壤 Cd污染源与污染现状

第二节 土壤中 Cd的生物有效性及影响因素

1. 土壤 Cd全量

2. 土壤质地

3. 土壤pH值、氧化还原电位(Eh)和阳离子交换量(CEC)

4. 土壤有机质含量

5. 土壤微生物

6. Cd与其它元素的作用

第三节 Cd对植物的毒害作用与耐性

1. Cd在植物体内的吸收、积累、分布与化学形态

1.1 吸收与积累

1.2 分布

1.3 化学形态

2. Cd对植物的毒害作用

2.1 Cd对植物生长发育的影响

2.2 Cd对植物生理生化的影响

3. 植物对 Cd毒害的耐性

3.1 减少根系对土壤 Cd的吸收

3.2 减少根系向地上部和敏感部位 Cd的转运

3.3 亚细胞水平的区室化分布

3.4 改变 Cd的化学结合形态

3.5 减轻或消除 Cd造成的毒害作用

第四节 Cd对植物性食物卫生品质和营养品质的影响

1. Cd对植物性食物卫生品质的影响

2. Cd对植物性食物营养品质的影响

第五节 降低粮食中 Cd水平的农作技术措施

1. 作物种类与品种的选择

2. 调节土壤酸碱度

3. 调节土壤Eh

4. 使用低 Cd肥料和增施有机肥

5. 添加锌肥以及维持土壤其它元素平衡

6. 避免进行污水或高盐含量的水灌溉

第二章 水稻植株镉(Cd)积累与分布的基因型差异与环境效应分析

1. 材料与方法

1.1 材料

1.2 处理

1.3 统计方法

2. 结果与分析

2.1 茎叶、籽粒和土壤样品的Cd含量

2.2 水稻籽粒与茎叶 Cd含量的基因型与环境变异

3. 讨论

第三章 镉胁迫对不同水稻基因型植株生长和抗氧化酶系统的影响

1. 材料与方法

1.1 材料与处理

1.2 测定与分析项目

2. 结果与分析

2.1 株高与叶绿素含量

2.2 植株镉含量

2.3 MDA含量

2.4 SOD活性

2.5 POD活性

2.6 CAT活性

3. 讨论

第四章 镉胁迫对杂草稻和栽培稻氮代谢的影响

1. 材料与方法

1.1 材料与处理

1.2 测定与分析项目

2. 结果与分析

2.1 植株 Cd浓度和积累量

2.2 氮浓度和积累量

2.3 硝酸还原酶(NR)

2.4 谷草转氨酶(GOT)

2.5 谷丙转氨酶(GPT)

3. 讨论

第五章 铝预处理提高水稻镉胁迫耐性的研究

1. 材料与方法

1.1 材料与处理

1.2 取样与分析

2. 结果与分析

2.1 植株地上部和根系 Cd浓度

2.2 MDA含量

2.3 SOD活性

2.4 POD活性

3. 讨论

第六章 盐预处理和转甜菜碱醛脱氢酶增强水稻镉耐性的研究

1. 材料与方法

1.1 材料与处理

1.2 取样与分析

2. 结果与分析

2.1 植株不同器官的Cd浓度

2.2 MDA含量

2.3 SOD酶活性

2.4 POD活性

2.5 脯氨酸含量

2.6 可溶性蛋白质浓度

3. 讨论

第七章 铁营养对水稻镉毒害和积累的影响

1 材料与方法

1.1 材料培养与处理

1.2 样品采集与分析

1.3 统计与分析

2. 结果与分析

2.1 不同铁水平下镉对水稻生长的影响

2.2 不同铁水平下镉对水稻叶绿素含量的影响

2.3 不同铁水平对水稻植株 Cd和若干营养元素含量的影响

2.3.1 Cd含量

2.3.2 铁含量

2.3.3 其它营养元素浓度

2.3.3.1 微量元素浓度

2.3.3.2 大量元素浓度

2.4 MDA含量和抗氧化酶活性

2.4.1 MDA含量

2.4.2 超氧化物岐化酶活性

2.4.3 过氧化物酶(POD)活性的影响

3. 讨论

参考文献

附录

发布时间: 2006-07-24

参考文献

• [1].油菜细胞壁机械特性、激素与活性氧信号响应低硼胁迫的基因型差异[D]. 周婷.华中农业大学2017
• [2].小麦氮素利用效率的生理生态与氮肥调控研究[D]. 孙传范.南京农业大学2002
• [3].冬小麦磷高效种质鉴定及其生理遗传分析[D]. 王兰珍.中国农业大学2003
• [4].大麦镉积累和耐性基因型差异的机理研究[D]. 邬飞波.浙江大学2002
• [5].玉米对磷铝耦合胁迫的基因型差异及有机酸对土壤磷素有效性的影响[D]. 章爱群.华中农业大学2008
• [6].水稻耐镉的基因型差异及外源GSH缓解镉毒的机理研究[D]. 蔡悦.浙江大学2010
• [7].甜玉米籽粒品质的基因型差异及其对环境的响应[D]. 赵福成.扬州大学2014
• [8].烟草响应铬胁迫microRNA与蛋白质的鉴定[D]. Syed Asad Hussain Bukhari.浙江大学2015
• [9].水稻氮素利用的基因型差异与生理机理研究[D]. 魏海燕.扬州大学2008
• [10].低钾胁迫对甘薯若干生理特征和块根淀粉特性的影响及其基因型差异[D]. 唐忠厚.南京农业大学2015

相关论文

• [1].水稻镉胁迫响应差异机理和调控效应的研究[D]. 陈京都.扬州大学2013
• [2].水稻对土壤重金属镉的响应及其调控[D]. 黄冬芬.扬州大学2008
• [3].杂交水稻对土壤Cd、Zn吸收与Cd耐性的基因型差异[D]. 史静.南京农业大学2008
• [4].水稻籽粒有毒重金属含量的基因型和环境效应研究[D]. 程旺大.浙江大学2004
• [5].水稻品种对土壤重金属镉铅吸收分配的差异及其机理[D]. 刘建国.扬州大学2004
• [6].水稻突变体对镉敏感的生理生化及籽粒中镉积累的基因型差异[D]. 何俊瑜.浙江大学2006

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