硅素对水稻幼苗镉积累及抗胁迫应答的调节效应

• 作者: 潘伯桂 莫汉乾 王维 蔡昆争 田纪辉 蔡一霞
• 来源期刊: 应用生态学报
• 关键词: 水稻 硅 镉 Cd的耐受性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Original Articles
• 页码范围: 1096-1104
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13287/j.1001-9332.202103.005

摘要

施硅(Si)可以显著缓解镉(Cd)胁迫对水稻生长发育的毒害效应.本研究通过水培分根试验,研究了Si对水稻幼苗Cd积累及胁迫应答的调节效应.结果 表明:Cd胁迫下水稻幼苗的生物量显著降低,加Si可以显著缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制效应.水稻幼苗对Cd的吸收、转运和积累明显受到Si的影响,单侧根系Cd胁迫下加Si(Si-Cd+Si,Si-Cd)使根系对Cd的滞留系数达83.3％ ～ 83.6％,限制了Cd从根向地上部转移.单侧根系Cd胁迫下非胁迫侧加Si(Si-Cd)处理的植株对Cd的吸收和累积明显增加,尤其是根中Cd的积累量较单侧根系Cd胁迫下无Si(CK-Cd)处理增加了48.2％;而单侧根系Cd胁迫下双侧加Si(Si-Cd +Si)处理则显著降低了根和地上部对Cd的吸收,较CK-Cd处理分别降低了36.7％和54.9％.双侧Cd胁迫下单侧加Si(Cd-Cd+Si)则使根和地上部对Cd的吸收量显著减少,较双侧根Cd胁迫(Cd-Cd)处理分别降低了57.8％和46.5％.Cd胁迫下水稻幼苗根中含较高浓度的Si,加Si则使Cd胁迫下根和地上部积累更多的Si.加Si也影响了水稻幼苗对其他金属元素如钙(Ca)、镁(Mg)、锰(Mn)的吸收,Cd-Cd+Si处理显著增加了根系和地上部的Ca、Mg浓度,但Mn浓度的变化则因Cd胁迫程度而表现不同.加Si对Cd胁迫下根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性有一定的影响,尤其是Si-Cd处理的胁迫侧POD和非胁迫侧SOD活性显著上升,有利于清除Cd胁迫产生的氧自由基.总之,Si对Cd胁迫下水稻幼苗生长、Cd和Si等的吸收及根系的抗氧化反应有一定的调节效应,植株体内较高的Si浓度有利于增强植株对Cd的耐受性.