Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

编号 zgly0001579183

文献类型 期刊论文

文献题名 Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

作者 高子平  王龙  李文华  王景安  刘仲齐 

作者单位 农业部环境保护科研监测所生态毒理与环境修复研究中心  天津师范大学生命科学学院天津市动植物抗性重点实验室  河南农业大学农学院 

母体文献 植物资源与环境学报 

年卷期 2016年04期

年份 2016 

分类号 S511.21  X503.231 

关键词 水稻  Cd-K双重处理  生长量  Cd吸收  K吸收  离子通道 

文摘内容 以水稻（Oryza sativa Linn.）高Cd积累品种‘T优705’（‘T You 705’）和低Cd积累品种‘湘早籼24’（‘Xiangzaoxian 24’）为实验材料,采用水培法对不同浓度Cd(0.0和2.7μmol·L- 1Cd)和K(0、30和60 mmol·L- 1K)处理条件下2个品种幼苗的相对生长量、根系和地上部的Cd含量及其亚细胞分布特征进行了比较,并分析了添加离子通道活性抑制剂TEA和La Cl3后幼苗根系和地上部的Cd和K含量;在此基础上,比较了NSCCs（非选择性阳离子通道）和K专性通道对2个品种幼苗根系和地上部Cd和K吸收贡献率的影响。结果表明:与Cd单一处理组(2.7μmol·L- 1Cd)相比,Cd-K双重处理组(2.7μmol·L- 1Cd-30 mmol·L- 1K和2.7μmol·L- 1Cd-60 mmol·L- 1K)2个品种幼苗的相对生长量显著提高,而幼苗根系和地上部的Cd含量显著下降;随K浓度的提高,2个品种幼苗根系细胞壁和细胞液中的Cd含量显著下降,但细胞壁中Cd含量的分配比例增大而细胞液中Cd含量的分配比例则减小。在含2.7μmol·L- 1Cd和30 mmol·L- 1K的培养液中分别添加5 mmol·L- 1TEA或0.2 mmol·L- 1La Cl3后,2个品种幼苗根系和地上部的Cd和K含量均显著下降,其中,La Cl3处理组的根系Cd含量降幅高于TEA处理组,但La Cl3处理组的根系K含量降幅则低于TEA组。NSCCs对品种‘T优705’幼苗根系和地上部Cd吸收的贡献率显著低于品种‘湘早籼24’幼苗,而K专性通道对品种‘T优705’幼苗根系K吸收和地上部Cd吸收的贡献率则显著低于品种‘湘早籼24’幼苗。研究结果显示:添加外源K可缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用,并通过提高细胞壁与Cd的结合能力来降低细胞液中Cd的积累,以此减弱幼苗对Cd的吸收和转运能力;幼苗体内的K和Cd均可通过K专性通道和NSCCs转运,其中,K吸收和转运主要通过K专性通道完成,而Cd吸收和转运主要通过NSCCs完成。此外,品种‘T优705’可能具有多种离子通道参与Cd的吸收和转运,而品种‘湘早籼24’主要依赖NSCCs参与Cd的吸收和转运,且后者对K的吸收和积累强于前者。