硫?qū)λ捐F、鎘及其相關絡合物含量和分布影響的研究.pdf

1、水稻鎘(Cd)污染一直是全世界關注的熱點問題。控制水稻對Cd的吸收和轉(zhuǎn)運，對保障稻米品質(zhì)安全有著重要的意義。硫(S)是水稻生長的大量必需元素之一，既是Cd載體植物絡合素(PCs)合成的核心元素，也是鐵(Fe)載體尼克胺(Nicotianamine，NA)合成的起始元素。本文在建立水稻巰基物質(zhì)定量測定方法的基礎上，采用水培試驗，設置不同的S處理濃度來調(diào)節(jié)水稻體內(nèi)PCs和NA的含量，研究Fe、Cd及其絡合物在水稻體內(nèi)的含量和分布，分析Cd在

2、水稻體內(nèi)可能存在的絡合形態(tài)。
　　選用不合巰基(-SH)的TCEP作為還原劑，采用熒光染料mBBr對水稻樣品中的巰基物質(zhì)進行衍生化，使用反相超高速液相色譜(RP-UPLC)對衍生物進行分離，摸索并建立了良好的巰基物質(zhì)分離條件。該方法可以高效測定水稻各部位的巰基物質(zhì)含量。目標物質(zhì)能在15min內(nèi)通過線性梯度洗脫得到很好的分離，標準曲線的線性范圍為1-20μg·mL-1，巰基的檢測限為0.14 pmol·μL-1進樣量(即0.10μg

3、·g-1 F.W.)，平均回收率為91.55％。
　　與缺S(S1)條件相比，供S（S2、S3和S4）條件下水稻地上部和根部的Cd含量分別下降低了23.7％和19.5％。供S顯著提高了水稻體內(nèi)Cys、GSH和PC2-4的含量，但各巰基物質(zhì)在水稻體內(nèi)的分布情況不同:水稻根部的巰基物質(zhì)以PCs為主，其中PC3含量最大;莖和葉中的巰基物質(zhì)以Cys和GSH為主。此外，經(jīng)H2O2預處理后，Cd脅迫使水稻體內(nèi)的巰基物質(zhì)含量、膜質(zhì)過氧化程度以及

4、GST活性都有所提高，但水稻的生長并未受到抑制，說明巰基物質(zhì)在水稻Cd解毒的機制上有著非常重要的作用。
　　在Fe供應充足的條件下，正常S(S3)和較高(S4)處理都能顯著提高水稻根部的Fe含量;缺S(S1)和較低(S2)處理下，水稻根部的NA含量顯著高于其他處理組;而在供S(S2、S3和S4)條件下，水稻根部的NA含量顯著低于葉片中NA的含量，這表明S的供應可以調(diào)節(jié)水稻體內(nèi)NA的合成和分布。另外，供S可以降低水稻各部位TBARS

5、含量，減少水稻受到的氧化脅迫，而缺S會使水稻葉片中TBARS含量顯著提高，增加了水稻受到的氧化損傷。根據(jù)試驗結(jié)果可以推測，充足的S供應能使水稻根部更好地吸收Fe，并增加Fe從根部向地上部的轉(zhuǎn)運。
　　S供應水平的提高可以緩解水稻受到的Cd脅迫，并提高水稻的生物量。在誘導根表鐵膜后，Cd脅迫可以降低水稻對Fe的吸收，但對水稻根表鐵膜Fe含量沒有顯著的影響，且Cd主要積累在水稻根部而并非積累在根表鐵膜上，由此可見水稻緩解Cd毒害機制主