不同镉积累类型小麦各器官镉积累分布规律及机理分析

摘要

探讨镉(Cd)低积累小麦不同器官Cd积累分配特性,有助于明晰其籽粒Cd低积累机制,对培育Cd安全小麦品种具有重要意义。通过盆栽试验,研究了不同Cd积累类型小麦生育后期不同器官Cd积累分配特征,并探讨节点I和颖壳滞留Cd的部分生理机制。结果表明,不同Cd积累类型小麦成熟期不同部位Cd积累分配存在较大差异,绵麦37节点I和颖壳Cd含量显著高于抗锈3816,灌浆期到成熟期是绵麦37节点I和颖壳Cd积累的关键时期。Cd处理下,不同Cd积累类型小麦节点I和颖壳亚细胞Cd分配比例均是细胞壁最大,占70%~80%。绵麦37节点I可溶部分分配比例为18%,抗锈3816为15%;而绵麦37颖壳可溶部分分配比例为19%,是抗锈3816的2.7倍,绵麦37节点I和颖壳将更多的Cd分配在可溶部分。灌浆期,两类小麦节点I谷胱甘肽(GSH)含量无显著差异,Cd处理下绵麦37节点I中植物螯合肽(PC)1和PC_(2)的含量显著低于抗锈3816,PC_(3)和PC_(4)的含量显著高于抗锈3816,而绵麦37颖壳中GSH、PC_(1)、PC_(2)、PC_(3)、PC_(4)含量均显著高于抗锈3816。节点I和颖壳的细胞可溶部分对Cd的固定作用和非蛋白巯基的大量合成是绵麦37籽粒Cd低积累的关键环节,进一步探讨小麦关键器官对Cd的滞留机理对明晰小麦籽粒Cd积累机制具有重要意义。