基本信息
主题：NMT发现高Cu低Fe可减少水稻吸Cd但高Cu增加了籽粒Cd浓度
期刊：Science of the Total Environment
影响因子：6.551
研究使用平台：NMT重金属创新平台
标题：Iron and copper micronutrients influences cadmium accumulation in rice grains by altering its transport and allocation
作者：西南科技大学董发勤、韩颖、凌勤
检测离子/分子指标
Cd2+
检测样品
水稻根分生区、伸长区、成熟区
稻田镉（Cd）污染严重威胁了我国部分地区人们的身体健康。本文针对川西南低铁（Fe）、高铜（Cu）的碱性Cd污染稻田土，探讨了通过改变培养介质中Fe和Cu的浓度来修复Cd污染碱性水稻土的潜力。本文评估了这两种微量营养元素（Cu和Fe）对水稻Cd吸收和转运的影响。研究发现添加Cu显著提高了水稻生物量和产量，减少了根系Cd的内流和Cd的向上迁移，从而降低了根系、茎秆和叶片中Cd的浓度，但过量的Cu促进了籽粒中相对较高的Cd分配，尤其是在缺Fe条件下，这可能是因为Cu显著提高了叶片中生物可利用Cd的比例。相比之下，Fe并没有缓解Cd对水稻生长和产量的毒害作用，但显著减少了Cd向籽粒的转移，进而降低了水稻籽粒的Cd累积，这与叶片中生物可利用Cd的比例急剧下降密切相关。该研究认为，Cd在水稻籽粒的累积是可以通过改变生长介质中Fe和Cu的浓度来实现的，适当减少Cu，增加Fe可以降低Cd在水稻籽粒中的积累。
离子/分子流实验处理
1. +Fe+Cd: 20 μmol L-1 EDTANa2Fe(II)+10 μmol L-1 CdCl2
2. -Fe+Cd: 10 μmol L-1 CdCl2
3. +Fe+Cd+Cu: 20 μmol L-1 EDTANa2Fe(II)+10 μmol L-1 CdCl2+10μmol L-1 CuSO4
4. -Fe+Cd+Cu: 10 μmol L-1 CdCl2+10 μmol L-1 CuSO4
处理20 d，80 d（收获籽粒）
为了更好地了解Cu和Fe诱导根系Cd积累的变化，本研究检测了这些金属在不同根区（分生区、伸长区和成熟区）上诱导净Cd流速的变化。相对于Fe和Cd处理（+Fe+Cd和-Fe+Cd），添加Cu显著降低了水稻根系3个微区的平均净Cd流速（图1）。
值得注意的是，在-Fe+Cd+Cu处理下，Cu的添加导致Cd从根部外排。Fe也抑制了Cd的吸收（尽管程度比Cu小），因为Cd2+在+Fe+Cd处理下的内流速率明显小于在-Fe+Cd处理下的内流速率。在分生区、伸长区和成熟区，-Fe+Cd处理的Cd内流速率分别是+Fe+Cd处理的1.57倍、1.46倍和1.16倍（图1）。
Cd2+内流速率在伸长区最高，其次为分生区、成熟区。唯一的例外是-Fe+Cd+Cu处理下，Cd在分生区的外排速率高于伸长区和成熟区（图1）。
图1. 水稻生长20 d后不同根微区平均Cd2+流速
图2. 水稻根部成熟区
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