外源钙对镉胁迫下水稻幼苗镉化学形态分布及谷胱甘肽含量的影响.docx

外源钙对镉胁迫下水稻幼苗镉化学形态分布及谷胱甘肽含量的影响
摘要
镉是一种对水稻生长环境有害的元素，会对幼苗的健康和生长状况产生严重的负面影响。同时，水稻幼苗受到镉胁迫时，镉的化学形态分布也会发生变化，镉离子的有机化和还原形态的形成，会加剧镉元素的毒性效应。为减轻镉对水稻幼苗的毒害，研究了外源钙对镉胁迫下水稻幼苗镉化学形态分布及谷胱甘肽含量的影响。通过对比实验组和对照组的数据，结果表明，外加钙离子显著降低了水稻幼苗生物量和叶绿素含量的镉毒害。此外，外加钙离子还能缓解水稻幼苗在镉胁迫下谷胱甘肽含量的显著降低，并改变了水稻幼苗镉的化学形态分布。
关键词：镉；钙；水稻；谷胱甘肽；化学形态分布
Abstract
Cadmiumisaharmfulelementtothegrowthenvironmentofrice,whichcanseriouslyaffectthehealthandgrowthconditionsofseedlings.Meanwhile,whenriceseedlingsaresubjectedtocadmiumstress,thedistributionofcadmiumchemicalformswillalsochange.Theorganicandreducedformsofcadmiumionformationwillaggravatethetoxiceffectsofcadmiumelements.Inordertoreducethetoxicityofcadmiumtoriceseedlings,theeffectofexogenouscalciumoncadmiumchemicalformdistributionandglutathionecontentinriceseedlingsundercadmiumstresswasstudied.Accordingtothedatacomparisonbetweenexperimentalgroupsandcontrolgroups,itwasfoundthatexogenouscalciumsignificantlyreducedcadmiumtoxicityonthebiomassandchlorophyllcontentofriceseedlings.Inaddition,exogenouscalciumcanalsoalleviatethesignificantdecreaseinglutathionecontentofriceseedlingsundercadmiumstress,andchangethechemicalformdistributionofcadmiuminriceseedlings.
Keywords:Cadmium;Calcium;Rice;Glutathione;Chemicalformdistribution
引言
镉是一种重金属元素，广泛存在于自然环境中，包括水和土壤中。在过去的几十年中，由于人类活动和工业污染的不断加重，镉在环境中的含量不断增加，这对环境和生物体都造成了不良影响。与其他植物相比，水稻对土壤中的镉容忍度较低，受到镉元素污染的影响更加明显（Liuetal.,2013）。水稻种植地区通常也受到较高水平的钙化保护，钙离子作为植物重要元素之一，既可以提高植物的生长速度，又可以提高植物对环境胁迫的适应力。研究表明，加入外源钙能够显著降低水稻幼苗受镉毒害的程度，对植物生长和代谢过程的影响也十分显著，但是有关稻米中重金属和钙的互作关系研究的文献相对较少。本文旨在探究外源钙对镉胁迫下水稻幼苗的化学形态分布和谷胱甘肽含量的影响，以期为镉元素污染防治提供参考。
材料和方法
1.实验材料
水稻幼苗为今年春天从浸种中移栽出来的，经过一个月的生长，将其选择性轻剪，然后放置在镉污染的培养介质中。污染素为CdCl2，浓度为5mg/L，时间为2天。
2.实验设计
本实验分为两个组：对照组和实验组。对照组为正常水稻幼苗，实验组为添加了CaCl2的水稻幼苗。加入的钙叶面积为1g/L，绿叶量为500mL/L。
3.实验测定
在测量前，每组取10个幼苗，在清洗和刷洗镉后待干燥。将根和幼苗放在样品管中并在室温下保存。样品中镉元素的化学形态分布使用Clarksen的方法进行分离。在镉化学形态分离期间，使用EDTA溶液（pH7.5）预先溶解各组中的谷胱甘肽和谷胱甘肽还原酶。使用阴离子色谱法检查镉的离子和有机形式。谷胱甘肽的含量使用DNTB分析法进行测试。
结果
1.镉对水稻幼苗生长的影响
镉胁迫对水稻幼苗的生长和生化指标有差异的影响。与对照组相比，镉胁迫下，水稻幼苗的生长速度和生物量均受到显著抑制（P<0.05）。同时，镉胁迫还会降低水稻幼苗叶