以硅营养缺陷型突变体水稻和野生型水稻为材料,采用溶液培养和土壤盆栽实验研究硅缓解水稻砷协迫的机制。结果表明,As污染可导致两种水稻地上部生物量和籽粒产量显著降低。在土壤As污染条件下,施Si处理比不施Si处理可提高水稻地上部生物量。当土壤As浓度为25和50 mg.kg-1时,施200mg.kg-1 Si比不施Si分别提高野生型和突变体水稻地上部生物量29.9-83.5%和47.4-204.8%;施400mg.kg-1 Si时分别提高51.0-144.7%和50.0-97.6%。对水稻籽粒来说,200mg.kg-1 Si能提高野生型水稻籽粒产量68.6-121.4%。硅肥用量过大也不能有效缓解水稻的砷毒害。研究Si肥对水稻As胁迫下其叶表面亚显微结构的影响,发现As胁迫下2种水稻叶硅化细胞大小与对照相比均增大;施用Si肥导致野生型水稻叶硅化细胞大小变小,而突变体水稻叶硅化细胞则显著增大,野生型和突变体水稻的叶表面气孔器结构均发生变化。另外,还研究了Si对水稻抗氧化酶系统、Si对离体水稻根系吸收As(III)和As(V)的影响。研究结果可为砷污染地区的生物修复及食品安全提供科学依据。
英文主题词Si; As; mutant-type rice; wild-type rice; accumulation