不同水稻品种吸收重金属特点研究

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土壤重金属污染是当前环境领域的热点研究问题之一,关系到人类食品的安全。水稻是我国的重要粮食作物,稻田的重金属污染导致重金属被水稻吸收累积,并可通过食物链进一步向人体内转移和积累。不同的水稻品种对重金属的吸收效率不同,这个现象启发人们应该从水稻根系构成的遗传和生理特点方面来探讨其内在原因。本研究采用分别代表粳稻(日本晴)、中粳(淮稻5号)和籼稻(扬稻6号)的三个不同品种水稻和三种重金属(镉、铬、铜)作为试验材料,采用水培方式对三种水稻吸收不同重金属的特点与根系构成因素间的关系进行了探讨;采用非损伤微测定技术对水稻根系不同部位的吸镉情况进行了测定,并分析了不同吸收部位的吸收速率和根系内部结构发育的关系;采用电子显微镜技术观察重金属镉进入根系内部后在横截面上的分布区域。通过研究,得到以下初步结论:(1)扬稻6号(籼稻)的全株生物量及根系生物量大于日本晴(粳稻)和淮稻5号(中粳)的相应值。(2)扬稻6号的根长、根表面积、根体积和根系平均直径都显著大于淮稻5号和日本晴;但在根尖数上,扬稻6号的数值最小,说明后者具有更好的发生分枝根的能力。(3)低浓度下,不同种水稻之间在吸收速率之间的差异并不明显,但随着重金属浓度的不断增加, 三种水稻的吸收速率逐步呈现出较大的差异。(4)在对比不同品种水稻或者同一品种水稻对于不同类型的重金属吸收能力时,采用不同的根系构成要素作为计量单位,所得到的结果很可能也是不一样的。(5)水稻根发育过程中在皮层形成了厚壁纤维细胞,这种特殊结构影响到对元素吸收的部位。无论籼稻还是粳稻,其吸镉速率均表现为根尖部位最大,根毛部位次之,而位于根尖后部根毛区前部的无根毛区域的根对镉的吸收速率最小。(6)就籼稻品种和粳稻品种的吸镉速率相比,无论是在根尖部位,还是在有根毛的成熟区部位,甚至在无根毛的成熟部位,前者的吸镉速率均高于后者2倍以上。(7)根据试验结果推测,日本晴(粳稻)单位根表面积上的镉转移通道数量大于扬稻6号(籼稻),但单个通道对镉的转移速率小于扬稻6号。
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