3。1。1 镉对水稻株高、根长影响 11

3。1。2 镉对水稻生物量影响 13

3。1。3 镉对水稻根冠比影响 13

3。2 水稻镉胁迫生理指标的效应 14

3。2。1 镉对水稻叶绿素含量影响 14

3。2。2 镉对水稻MDA活性影响 15

3。2。3 镉对抗氧化酶系活性影响 15

3。2。4 镉对可溶性蛋白含量影响 17

3。2。5 镉对可溶性糖含量影响 18

3。2。6 镉对水稻根系活力影响 18

讨论 20

参考文献 21

致谢 23

已取得成果 24

1 绪论

1。1 前言

据统计，水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球有超过40%的人口以大米为主食。而现在稻米的重金属污染日益严峻，据调查发现，在被抽查的多个市场的稻米中有近十分之一遭受镉污染。随着中国重工业的发展以及农民耕作习惯的改变，重金属污染将取代农药，成为危及粮食安全的潜在杀手[1]。过量的重金属通过生物循环被植物所吸收，在植物体内大量累积，不仅引起植物的减产造成巨大的经济损失，还可通过食物链的形式危害动物和人类的健康[2]。

因此，研究重金属对植物的胁迫影响，了解植物重金属污染机制以期找出抗逆性基因，培育出抗逆作物，这不仅会提高作物的经济产量，更对人类健康有所助益。

1。2 植物重金属胁迫的研究进展

    金属（如Cu、Zn、Mg、Mn、Fe等）是植物生长发育必需的元素，土壤中缺乏这些元素会直接影响植物的代谢调节活动，但同时环境中这些元素过量也会对植物产生伤害[3]。重金属胁迫是植物在逆境胁迫中经常遇到的一种灾害，对植物各个时期的生长发育均有伤害，严重影响植物的生长和果实的品质产量[4]。研究表明，胁迫程度较低时，可能会抑制植物地上部分生长，根部粗短变脆，根尖和侧根颜色改变；胁迫程度较高时，植物的叶片萎缩，叶子发黄、变白、甚至会失绿或死亡等[5]。

1。2。1 重金属对植物根系的影响

根系直接影响和制约着植物的生存发展。外源污染物进入土壤后，由根系将其吸入细胞内，由于重金属之间会产生拮抗、协同等作用，可造成植物中元素失调，进而引起根系生理代谢失调，根系受害，生长抑制，吸收能力减弱最终导致植物营养亏损[6]。Koeppe等发现，高浓度的Cr可降低玉米和黑麦对Cu的吸收量，Cu会降低大豆幼苗对Cd和Ni的吸收能力[7]。

1。2。2 重金属对膜系统的影响

生物膜是一种选择透过性膜，研究表明，某些重金属能与生物膜上的脂质结合，使细胞膜结构发生改变，膜的通透性机能受损，透性增加，一些抗氧化酶系活性受影响，加快了活性氧自由基的产生，这些活性氧自由基又可诱发生物膜不饱和脂肪酸的过氧化，产生MDA等物质进一步破坏生物膜的结构功能[8]。陈志德等证明了Cd2+可严重损伤植物的细胞膜。目前，丙二醛（MDA）被广泛用作衡量膜脂过氧化损伤的指标，大量实验表明，重金属离子浓度与MDA含量呈密切正相关[9]。Luna等、赵博生等证明，苯甲酸、抗坏血酸等自由基清除剂会降低MDA的生成和对植物的毒害作用。