文章摘要
刘帅,吴志超,赵亚荣,张卫杰,王富华.外源硒对镉胁迫下菜心Fe、Mn、Cu、Zn吸收与转运的影响[J].农业环境科学学报,2018,37(3):431-439.
外源硒对镉胁迫下菜心Fe、Mn、Cu、Zn吸收与转运的影响
Effects of selenium on the uptake and transport of trace elements by cadmium-stressed flowering Chinese cabbage
投稿时间:2017-07-31  
DOI:10.11654/jaes.2017-1046
中文关键词:     菜心  微量元素  吸收  转运
英文关键词: cadmium  selenium  flowering cabbage  trace element  absorption  transport
基金项目:广东省自然科学基金项目(2016A030310323);广东省省级科技计划项目农村科技领域(2014A020208067);广东省农业科学院院长基金项目(2017028);广东省农产品质量安全研究中心建设项目(2013B040200043)
作者单位E-mail
刘帅 广东省农业科学院农产品公共监测中心, 广州 510640
农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室, 广州 510640
农业部农产品质量安全风险评估实验室, 广州 510640 
 
吴志超 广东省农业科学院农产品公共监测中心, 广州 510640
农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室, 广州 510640
农业部农产品质量安全风险评估实验室, 广州 510640 
 
赵亚荣 广东省农业科学院农产品公共监测中心, 广州 510640
农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室, 广州 510640
农业部农产品质量安全风险评估实验室, 广州 510640 
 
张卫杰 广东省农业科学院农产品公共监测中心, 广州 510640
农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室, 广州 510640
农业部农产品质量安全风险评估实验室, 广州 510640 
 
王富华 广东省农业科学院农产品公共监测中心, 广州 510640
农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室, 广州 510640
农业部农产品质量安全风险评估实验室, 广州 510640 
wfhwqs@163.com 
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中文摘要:
      为探讨硒(Se)对镉(Cd)胁迫下菜心(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.Utilis)中微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn)的吸收和转运的影响,通过营养液栽培试验,研究了不同浓度Se(1、5 μmol·L-1)对低Cd(1 μmol·L-1)和高Cd(5 μmol·L-1)胁迫下菜心根系吸收微量元素途径(共质体与质外体),木质部运输微量元素途径(木质液)和蔬菜地上部微量元素含量的影响。结果表明:施Se可显著提高Cd胁迫下菜心组织的生物量。高Cd胁迫降低了根部Fe、Mn、Zn含量,却提高了根部Cu含量;施5 μmol·L-1 Se后,地上部Fe、Cu、Zn含量分别显著提高了19.8%、46.7%和26.2%,但根部微量元素变化不明显。高Cd胁迫下根系质外体中Fe、Mn、Zn含量分别减少20.4%、23.8%和16.4%,共质体中则分别减少20.7%、11.7%和27.2%,而Cu含量升高。高Cd胁迫下施5 μmol·L-1 Se后,菜心根系质外体中Fe、Cu、Zn分别提高了16.9%、34.9%和26.0%,共质体中Fe、Mn、Cu和Zn分别提高了13.3%、13.6%、41.9%和28.3%。高Cd胁迫下施Se后,木质液中Cu、Zn浓度显著增大,分别显著增加了44.2%和16.9%,而Fe和Mn未受影响。因此,Se可以通过影响根系对微量元素的吸收和运输途径来调控微量元素对菜心地上部分的供应,维持其含量的平衡,以减轻Cd的毒害。
英文摘要:
      The present study evaluated the effects of selenium(Se; 1 μmol·L-1 or 5 μmol·L-1) on the uptake and transport of trace elements(Fe, Mn, Cu, and Zn) by cadmium(Cd; 1 μmol·L-1 or 5 μmol·L-1)-stressed flowering Chinese cabbage(Brassica campestris L. ssp. chinensis var.Utilis) plants by monitoring the concentrations of trace elements in the apoplast, symplast, cell walls, xylem, and plant tissues(shoots and roots). Se application significantly increased the shoot and root biomass of Cd-stressed plants. High Cd stress(5 μmol·L-1) reduced the concentrations of Fe, Mn, and Zn in root tissues and increased the concentration of Cu, whereas the high Se treatment(5 μmol·L-1) markedly elevated the concentrations of Fe, Cu, and Zn to 19.8%, 46.7%, and 26.2% in shoot tissues, respectively, although not in root tissues. High Cd stress reduced the concentrations of Fe, Mn, and Zn to 20.4%, 23.8%, and 16.4% in root apoplasts, and 20.7%, 11.7%, and 27.2% in root symplasts, while increased the concentration of Cu. The high Se treatment significantly increased the concentrations of Fe, Cu, and Zn in the apoplasts of high Cd-stressed plants by 16.9%, 34.9%, and 26.0%, respectively, and increased the concentrations of Fe, Mn, Cu, and Zn in the symplasts of high Cd-stressed plants by 13.3%, 13.6%, 41.9%, and 28.3%, respectively. The application of Se to high Cd-stressed plants significantly increased the concentrations of Cu and Zn in the xylem sap to 44.2% and 16.9%, respectively, but had no significant effect on either Fe or Mn. Therefore, the findings of the present study indicate that exogenous Se alleviates Cd stress by enhancing both the uptake of the trace elements in root symplasts and apoplasts and the translocation of absorbed trace elements in the xylem of flowering Chinese cabbage, thereby regulating the supply of trace elements to aboveground tissues and maintaining their balance.
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