叢枝菌根真菌對水稻鎘脅迫響應(yīng)及其轉(zhuǎn)運(yùn)過程的影響研究.pdf

1、現(xiàn)如今“鎘大米”問題在國內(nèi)外已引起廣泛關(guān)注，鎘污染由于其危害范圍廣、隱蔽性強(qiáng)，已成為威脅我國的糧食安全的主要元兇，不僅造成水稻生長不良減產(chǎn)，同時(shí)嚴(yán)重影響稻米品質(zhì)引發(fā)食品安全問題。目前，我國絕大多數(shù)鎘污染地區(qū)仍然在從事農(nóng)耕活動(dòng)，改變耕作方式不能從根本上解決重金屬向作物中的轉(zhuǎn)移。尋找安全有效的原位修復(fù)方法，實(shí)現(xiàn)輕度污染土壤的安全持續(xù)利用是應(yīng)對當(dāng)前我國大面積土壤重金屬污染問題的新思路。
　　針對此現(xiàn)狀，本實(shí)驗(yàn)選取水稻為試驗(yàn)材料，以可與多

2、種宿主形成良好共生關(guān)系的廣普優(yōu)良菌種——摩西球囊霉(GM)和根內(nèi)球囊霉(GI)作為侵染菌劑。根據(jù)全國典型重金屬污灌區(qū)鎘污染現(xiàn)狀設(shè)置七個(gè)土壤鎘污染條件，藉以定量分析不同鎘條件下，兩種叢枝菌根菌劑對水稻營養(yǎng)生長、生理、生殖生長及對水稻植株及籽實(shí)內(nèi)鎘含量的影響，從而尋找減少水稻籽實(shí)鎘含量的經(jīng)濟(jì)有效的途徑，為稻米安全生產(chǎn)提供切實(shí)可行的實(shí)用對策。
　　結(jié)果表明：菌劑接種可以顯著提高水稻根系侵染率，且在不同鎘濃度脅迫下保持穩(wěn)定。水稻株高和根長

3、均隨鎘含量的增加呈下降趨勢，且施加菌劑可緩解鎘對水稻產(chǎn)生的生長抑制效應(yīng)。不同鎘處理?xiàng)l件下水稻地上干重順序?yàn)?GM＞GI＞CK，其中GM較CK相比增加幅度為10.76％—59.48％，因此摩西球囊霉對于水稻生物量的促進(jìn)更為明顯，且地下干重的增加趨勢情況與地上順序一致。在鎘含量為5 mg·k g-1內(nèi)的低濃度鎘脅迫條件下，水稻根冠比降低程度較緩慢，因此菌劑在中低濃度的鎘條件下對水稻有較強(qiáng)的保護(hù)作用。
　　水稻接種菌劑后能顯著提高光能利

4、用率，易于對弱光進(jìn)行利用，促進(jìn)光合作用及體內(nèi)碳素積累。隨著Cd脅迫程度的增加Pn受到了明顯的抑制，20 mg·k g-1較0 mg·kg-1GM、GI、CK處理組的Pmax分別降低34.62％、33.05％和47.23％。隨鎘處理濃度的增大水分利用效率呈先加速后緩慢下降的趨勢，2000μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下，GM、GI強(qiáng)化處理的WUE值較CK平均提高14.57％和10.42％。從脅迫生理指標(biāo)的變化可知，接種AMF后可強(qiáng)化水稻對鎘

5、脅迫的耐性，從而保障鎘條件下水稻良好的生長生理特性。鎘脅迫下水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為降低趨勢，菌劑的加入對于緩解鎘脅迫造成的產(chǎn)量下降提供了有力保障。
　　不同鎘污染條件下，菌劑侵染水稻的鎘吸收系數(shù)較高，但富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均低于對照組。當(dāng)外源鎘施加量高于1 mg·k g-1時(shí)，接種摩西球囊霉的水稻籽實(shí)鎘含量均低于對照，表明菌劑侵染可顯著增強(qiáng)水稻根系對鎘的固定能力，而減弱其向地上莖葉部分轉(zhuǎn)運(yùn)和積累的能力。非接種條件下，水稻可在鎘含量低于0.1