水稻幼苗对As（Ⅲ）胁迫差异响应的离子组学研究

• 作者: 曾晋 臧敏 张瑞琪 李利梅 马丽 河南农业大学林学院
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 砷 水稻 离子组学 聚类分析 主成分分析
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 所属期刊栏目: 环境健康与农产品安全（农业农村部产地环境污染防控重点实验室协办）
• 页码范围: 37-45
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

重金属胁迫影响植物体内离子平衡,探究植物体离子网络应对胁迫环境的响应有助于挖掘有毒元素吸收和代谢的潜在机制。本研究以湖南省临武县9种主栽水稻品种为研究对象进行As(Ⅲ)胁迫处理,采用ICP-MS分析技术研究水稻幼苗茎叶和根部组织中离子组(P、K、Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Cr、Co、Cd、Ba、Pb和Sr)响应不同As(Ⅲ)浓度胁迫的变化特征,进一步借助多元统计分析探明各组织离子组变化与As积累之间的关联。结果表明:水稻根部和茎叶组织As含量均随处理浓度增加而增加,且根部相比茎叶更容易积累As;Fe、Ba、Pb和Sr同样表现出根部含量高于茎叶的规律,营养元素(P、K、Mg、Ca和Mn)分布则呈现茎叶组织高于根部的特征,胁迫环境对水稻幼苗两个组织部位各元素分布的影响不同,说明As胁迫干扰水稻组织中离子的分配。聚类热图和主成分分析表明离子组在茎叶和根部出现分离,Mg、K、P、Mn、Ca、Cr、Co、Zn元素倾向于在茎叶富集,而Fe、Sr、Pb、Ba、Cu、As和Cd元素则倾向于在根系中富集。As胁迫处理后,水稻同一组织的元素之间存在多组显著相关性,As与Fe、Cu、Cd、Ba、Pb、Sr在P<0.05显著性水平下呈现正相关关系,As与P、K、Mg、Ca、Mn在P<0.05显著性水平下呈现负相关关系,说明水稻离子组对植株内As的迁移和积累具有调节作用。