硅對(duì)水稻砷吸收與毒害的影響效應(yīng)研究.pdf

1、砷(As)是一種致癌的微量元素，并廣泛存在于環(huán)境中，近年來(lái)由于環(huán)境中As污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，以及經(jīng)食物鏈給人體健康所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)日益加重，使得人們?cè)絹?lái)越關(guān)注食品中的As污染問(wèn)題。水稻是中國(guó)乃至整個(gè)亞洲的主要糧食作物之一，水稻是典型的喜硅(Si)作物，Si對(duì)于保持水稻的良好生長(zhǎng)以及穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)是必不可少的。本文選取硅突變體和野生型2種水稻，以Si和污染元素As為研究對(duì)象，探討了施加Si對(duì)2種水稻As吸收與毒害的影響機(jī)制。主要研究結(jié)果如下：

2、 (1)研究了土培條件下Si、As交互作用對(duì)2種水稻幼苗生長(zhǎng)期中丙二醛含量及抗氧化酶系統(tǒng)變化的影響，結(jié)果表明：土壤施加As引起水稻幼苗膜脂過(guò)氧化程度的增加；加Si處理降低了膜脂過(guò)氧化程度；Si、As交互作用導(dǎo)致野生型水稻SOD、CAT活性顯著增加，APX活性顯著降低，POD活性先增加再降低；導(dǎo)致硅突變體水稻SOD活性顯著增加，CAT和APX活性顯著降低，POD活性先降低再增加。 (2)以2種水稻的根系為研究對(duì)象，研究了外源

3、Si作用下，離體水稻根系對(duì)外部溶液中三價(jià)砷(As(Ⅲ))和五價(jià)砷(As(Ⅴ))吸收動(dòng)力學(xué)的影響，結(jié)果表明：野生型水稻和硅突變體水稻在Si和As的交互作用下對(duì)As(Ⅲ)的吸收量比As(Ⅴ)大，外源Si的加入顯著減少了根中的As濃度，20μMAs處理下，加Si比缺Si野生型水稻根系A(chǔ)s(Ⅲ)濃度減少94.1％，As(Ⅴ)濃度減少64.5％；硅突變體水稻根系A(chǔ)s(Ⅲ)濃度減少74.4％，As(Ⅴ)濃度減少90.2％。100 μM As處理下，

4、分別減少92.2％、91.2％、76.1％和90.6％。 (3)研究Si對(duì)水稻生物量、籽粒、地上部和地下部積累As的影響。結(jié)果表明：?jiǎn)为?dú)施加As將顯著降低2種水稻地上部生物量和籽粒產(chǎn)量。在As污染的水平上施加Si 200mg·kg-1，野生型水稻生物量增加29.9～50.9％，硅突變體增加47.4～50％；施加Si 400 mg·kg-1，野生型水稻生物量增加83.5～145％，硅突變體增加97.6～204.7％。土壤施加Si

5、不同程度地降低了As在成熟野生型水稻體各部位地積累，籽粒8～44％、穎殼21.9～44.0％、秸稈5.6～58.2％、根系8.2～22.5％，砷的分布規(guī)律為：籽粒<穎殼<秸稈<根系，對(duì)突變體沒(méi)有顯著影響。 (4)以成熟期水稻葉為研究對(duì)象，研究土壤施加Si、As對(duì)水稻葉表面亞顯微結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明：As脅迫后，2種水稻葉硅化細(xì)胞大小與對(duì)照相比均增大；施加Si，野生型水稻葉硅化細(xì)胞大小與對(duì)照相比顯著減小，硅突變體水稻葉葉硅化細(xì)胞