花生镉吸收特性的品种间差异研究

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利用人工气候箱盆栽砂培加镉试验,研究了花生对镉胁迫的生理响应和对镉的吸收迁移情况,探讨了不同花生品种植株镉吸收特性的品种间差异,结果表明:在0~60 mg/L的营养液镉浓度范围内,随着营养液镉浓度的增加,花生茎叶和根系的生物量都呈明显的降低趋势,而且降低的幅度存在明显的品种间差异。相对于茎叶,花生植株的根系受镉的毒害作用更大,降低的幅度要明显大于茎叶。通过综合评分法对花生植株茎叶和根系的生物量降低幅度(斜率b)进行赋值,对不同花生品种的耐镉能力进行分类,分为钝感型、普通型、敏感型3类,其中依据根系生物量变化速率:钝感型有花育23、平度01、湘农55、中花4号和菜农13等5个品种;普通型有丰花3号、丰花2号、花育20、菜农29和湘农效果W2-7等5个品种;敏感型有祁阳小籽、豫花15、湘农312、湘农3010-W等4个品种。依据茎叶生物量变化速率,钝感型有菜农13、平度01、花育23、丰花2号和湘农312等5个品种;普通型有中花4号、祁阳小籽、菜农29、湘农55、湘农小果W2-7和湘农3010-W等6个品种;敏感型有花育20、豫花15和丰花3号等3个品种。   在0~60mg/L的营养液镉浓度范围内,随着营养液镉浓度的增加,花生茎叶和根系的镉含量都呈明显的增加趋势,但增加的幅度存在明显的品种间差异。根系镉的含量要明显大于茎叶镉含量。无论是在不添加镉的对照条件下花生对Cd的基础生物学吸收特征参数(a值)还是植株Cd含量随生长环境Cd浓度增加而提高的速率参数(b值),均具有显著的种内(品种间)遗传差异性。   随着环境Cd浓度提高,被花生植株吸收的Cd存留于根系的量增加,向地上部分茎叶转移的量相对降低,即S/R值下降。但是,品种之间的遗传差异非常显著。   综合不同加镉浓度下花生茎叶和根系的Cd含量情况与S/R(镉的植体迁移特性)情况,并用综合赋值评分法对其进行分析综上,可将供试花生品种分为:高吸收-高迁移型,包括祁阳小籽、湘农小果W2-7等两个品种;高吸收-中迁移型,包括湘农312、湘农55、中花4号等3个品种;中吸收-高迁移型,包括花育20等1个品种;中吸收-中迁移型,包括丰花2号、湘农3010-W、莱农29等两个品种;低吸收-高迁移型,包括丰花3号、豫花15等两个品种;低吸收-低迁移型,包括莱农13、花育23、平度01等两个品种;高吸收-低迁移型、中吸收-低迁移型、低吸收-中迁移型则没有品种符合。   盆栽试验研究结果表明,相对于无镉对照,1.0 mgCd/kg处理下花生各品种的植株生物量没有明显的变化,说明低浓度Cd处理对花生没有明显的抑制或促进作用。随着镉浓度的增加,植株各部位镉含量显著增加;而且随着镉浓度和种植时间的增加,植株各部位镉的积累量不断增加,但各品种增加的幅度不同,存在明显的品种间差异。   对于花生籽粒镉的积累,加镉处理的花生籽粒镉含量要远高于无镉对照,不同品种在籽粒镉积累的速率和积累量方面都存在明显的品种间差异,在供试的五个花生品种中,丰花3号的镉积累能力和镉由茎叶转运进籽粒的能力最弱。
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