不同水稻品种对镉的吸收转运及其非蛋白巯基含量的变化

李江遐，张 军，马友华*，高 飞，蔡慢弟

1. 安徽农业大学资源与环境学院，安徽 合肥 230036；2. 安徽农业大学生命科学学院，安徽 合肥 230036

不同水稻品种对镉的吸收转运及其非蛋白巯基含量的变化

李江遐1，张 军2#，马友华1*，高 飞1，蔡慢弟1

1. 安徽农业大学资源与环境学院，安徽 合肥 230036；2. 安徽农业大学生命科学学院，安徽 合肥 230036

镉（Cd）被列为环境污染物中最危险的 5种物质之一。镉极易被作物吸收并通过食物链在人体内积累导致人体健康受到威胁.镉污染地区稻米镉积累是亟待解决的重要农业问题。分析镉污染土壤上种植的不同水稻品种对镉的耐受性具有重要意义。采用盆栽试验方法，研究了种植于镉污染土壤（Cd全量2.36 mg·kg-1）上的不同水稻（Oryza sativa）品种（两种粳稻和两种籼稻）镉积累情况及根、茎、叶中非蛋白巯基物质含量。研究结果表明，在镉污染土壤条件下，4种水稻籽粒镉含量明显高于国家二级标准（水稻籽粒镉含量0.2 mg·kg-1），且表现为根部＞茎叶＞籽粒。籼稻籽粒镉含量大于粳稻籽粒镉含量；4种水稻的镉转移系数不同，不同水稻品种对镉的吸收和运转具有显著差异，籽粒镉含量高的水稻品种镉的转移系数高于籽粒镉含量低的水稻品种。水稻非蛋白巯基（NPT）含量不仅与Cd胁迫程度密切相关，也在一定程度上制约着Cd从根部向地上部的转运，从而对水稻籽粒Cd含量产生影响。粳稻籽粒镉含量高的秀水09根茎中NPT含量较徐稻5号高，但秀水09叶中NPT含量低于徐稻5号，籼稻籽粒镉含量高的丰两优1号根茎中NPT含量也较高，但叶中NPT含量低于两优6206。粳稻与籼稻籽粒镉含量高的水稻品种根茎叶中GSH含量高于籽粒含量低的水稻品种；粳稻籽粒镉含量高的秀水09根中PC含量明显高于籽粒含量低的徐稻5号，籼稻籽粒镉含量不同的两种水稻根中PC含量无明显差异。研究表明，不同水稻品种在镉胁迫下的解毒过程不同，巯基物质含量对水稻镉污染较敏感。

不同水稻品种；镉含量；非蛋白巯基

中国是世界上最大的水稻生产和消费国，水稻是中国的重要粮食作物，水稻产量和质量安全对中国社会经济的发展和稳定至关重要（Beard et al.，1984）。然而随着人类对自然资源的过度开发，生态环境遭受破坏，严重影响着耕作土壤的质量，土壤重金属污染给中国稻米安全生产带来了严重隐患，农田土壤重金属污染日益受到关注。

一些富含锌、铅的矿体由于与镉共生，矿山开采过程中导致环境镉污染加剧（戴玉林等，1985），这些环境污染物在雨水的作用下，汇集到各种水源中，包括河流和地下水在内的多种水体都受到了污染；污水灌溉导致耕地土壤重金属镉含量逐年增高。生长在镉污染土壤的水稻，生长和发育会受到不同程度的影响，最终导致稻米品质下降、产量降低，籽粒中的镉含量超过安全标准，镉通过食物链危害人体健康（詹杰等，2012）。研究表明，不同的水稻品种对镉的吸收积累存在很大的差异（李坤权等，2003；吴启堂等，1999）。对两种籽粒镉含量不同的水稻镉吸收转运及其生理效应研究表明，籽粒镉含量不同的水稻对镉的吸收转运及生理效应存在差异，水稻非蛋白巯基（NPT）含量不仅与Cd胁迫程度密切相关，也在一定程度上制约着 Cd从根部向地上部的转运，从而对水稻籽粒 Cd含量产生影响（李鹏等，2011）。一些研究分析了镉元素与其他元素交互处理水稻不同部位NPT、PC含量的变化（梁程等，2012；王芳等，2010）。

非蛋白巯基化合物主要包括谷胱甘肽（GSH）、植物螯合肽（PC）和半胱氨酸（Cys）等，是植物体内的一类多肽，PCs是在植物螯合肽合成酶的作用下由其前体谷胱甘肽（GSH）合成的多肽。植物体内非蛋白巯基化合物作用可能因重金属的种类、处理时间及植物种类的不同而产生差异，而针对不同植物探明其体内巯基化合物的生理功能对进一步利用生物技术手段提高其功能作用是非常必要的（胡朝华等，2006）。研究表明，PCs对重金属的解毒、防御重金属引起的氧化胁迫和必需重金属的代谢方面具有重要作用（Cobbett et al.，2002）。目前对Cd积累水稻品种的研究主要针对不同品种的筛选以及相应的栽培管理措施的优化，针对大田环境下品种之间的Cd累积程度的分析研究很少。种植习惯、水稻本身的产量以及水稻田土壤Cd含量的空间分布差异等因素都会影响到Cd低积累品种的推广应用（王美娥等，2015）。

本试验通过盆栽实验，利用采自镉污染严重超标的农田土壤，种植当地的主栽水稻品种（两种籼稻、两种粳稻），研究不同水稻品种对镉吸收的特点及水稻各部位非蛋白巯基含量的变化，探讨不同水稻品种镉含量与非蛋白巯基物质之间的关系，为从大田实际种植的主栽品种中筛选Cd 低积累水稻品种研究提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试土壤采自安徽省铜陵市某Cd污染区（土壤理化性质见表 1），种植区靠近矿山，矿山开采活动频繁，开矿产生的污水、废渣往往随着雨水进入种植区的地下水和附近的河流，且当地常年引用矿体周围污水进行灌溉。本试验选取的材料为 4种籽粒镉含量不同的水稻，是从前期大田80个水稻品种筛选试验中得到的，由安徽省农科院提供。分别为两种粳稻：徐稻 5号（XD5）、秀水 09号（XS09）；两种籼稻：两优 6206（LY6206）、丰两优1号（FLY1）。

1.2 试验设计

本试验采用盆栽试验，于2015年4月—2015年9月在安徽农业大学农业园进行。每盆装土6 kg，将4种水稻随机栽到盆钵中，每种水稻重复3次。试验期间，进行常规的水分、养分管理，并在水稻相应的生长阶段进行相关信息的记录。

表1 供试土壤的基本理化性质Table1 The basic physical and chemical properties of the tested soil

1.3 测定方法

1.3.1 样品的采集与预处理

水稻分蘖前期，进行采样。先用自来水将整株水稻洗净（尤其是根部），再用纯水润洗多次，然后用吸水纸将水分吸干。用干净的剪刀将根、茎、叶等部位分离，样品分装成两份，一份放入信封袋中，烘箱中杀青（105 ℃杀青30 min），然后80 ℃烘干至恒重，最后装入封口袋中备用。另一份存放在-80 ℃的冰箱中保存待用。

水稻成熟期采集水稻穗部，风干，脱壳，粉碎过筛后测定籽粒中镉含量。

1.3.2 水稻各部位镉含量的测定

将预处理的水稻植株烘干样粉碎，然后称取0.2000 g左右粉碎样于消煮管中，加入10 mL浓硝酸过夜。第2天进行微波消煮，在通风橱中高温赶酸，将消煮液定容到50 mL容量瓶中，参照（鲍士旦，2011）用原子吸收分光光度计（AAS）测定样品中的镉含量。

1.3.3 水稻样品非蛋白巯基（NPT）的测定

采用DTNB显色法测定水稻样品非蛋白巯基（Rama et al.，1998）。称取鲜样1.00 g置于研钵中，加入少许石英砂和4 mL预冷的5 g·kg-1磺基水杨酸，冰浴中充分研磨，再将研磨液转移至离心管中，冰浴30 min，然后在8000g，4 ℃条件下离心15 min。取上清液0.8 mL于5 mLPE管中，依次加入 3.05 mL 0.25 mol·L-1的 Tris-HCl（pH 8.3）和0.15 mL 10 mmol·L-1的DTNB，室温下放置20 min，然后用分光光度计在412 nm波长处测定样品吸光度。同时，用还原性谷胱甘肽配制标准系列溶液，制作标准曲线。

1.3.4 谷胱甘肽（GSH）含量的测定

GSH含量根据荧光法进行测定（Hissin et al.，1976），取0.5 mL离心上清液，加入1.5 mL PBS（pH 8.0，含 5 mmol·L-1EDTA），用 NaOH 调节混合物至pH为8.0；取上述混合物0.5 mL，加入1.4 mL 0.1 mol·L-1PBS（pH 8.0）和 100 μL OPT（邻苯二甲醛，0.1 g·kg-1），室温反应 15～20 min，将样品点在酶标板上，然后放入酶标仪中测定样品荧光值，激发波长为350 nm，发射波长为420 nm。

1.3.5 植物螯合肽（PC）含量的测定

PC含量采用差减法计算，即 b(PC)=b(NPT)-b(GSH)。

1.4 数据处理分析

运用 Excel 2003处理数据、绘制图表。采用SPSS 19.0分析软件对相关数据进行统计与差异性分析。水稻品种间的差异采用单因素方差分析（One-way ANOVA，LSD），显著水平α=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同水稻品种对镉吸收的差异

水稻籽粒 Cd含量的差异很大程度上受到根部吸收特性和向地上部转运效率的制约（居婷等，2008）。由表2可知，不同水稻品种中镉含量均表现为根＞茎＞叶＞籽粒。根和茎中镉含量，两个粳稻品种之间及两个籼稻品种之间差异显著；叶中镉含量，两个籼稻品种水稻之间差异不显著（两优6206 为 3.21 mg·kg-1、丰两优 1 号为 3.28 mg·kg-1），两种粳稻品种（徐稻5号与秀水09）间存在显著差异。

重金属从根向地上部的转移率是判断植物吸收、分配与转运重金属的重要指标，通常以地上部与地下部Cd含量的比值（S/R）表示（居婷等，2008）。本实验采用水稻茎中与根中镉含量的比值表征水稻吸收的镉由根到茎的转移情况。对比4种水稻的S/R可以发现，两种粳稻的比值小于籼稻，这说明粳稻品种由根向地上部转移的镉较籼稻少，其籽粒中的镉含量大大降低。对于籼稻，其S/R较粳稻高，其体内镉含量从根部到茎再到叶逐渐积累，因此该类水稻籽粒中含有较多的镉，该类型水稻对镉的积累能力更强。粳稻和籼稻积累和转运镉的机制可能不同。

2.2 不同品种水稻根、茎、叶中NPT含量的变化

由图 1可知，不同品种水稻受到镉胁迫后，根、茎、叶部产生的巯基物质NPT含量不同，表现为根＞叶＞茎。茎、叶受到的镉胁迫较根部明显减轻，水稻根部巯基物质与镉反应阻碍了镉进一步向地上部的运输，从而减轻水稻地上部镉毒害。两种粳稻根中NPT含量差异明显，秀水09（9.28µmol·g-1）显著高于徐稻 5 号（5.19 µmol·g-1），两种籼稻品种根中NPT含量表现为丰两优1号（8.02µmol·g-1）略高于两优 6206（7.79 µmol·g-1），但差异不明显。粳稻表现为籽粒镉含量高的秀水09根中NPT含量高。

4种水稻茎中NPT含量显著低于根中，粳稻和籼稻都表现为籽粒含量高的水稻品种 NPT含量高于籽粒含量低的水稻品种。茎中NPT含量粳稻秀水09（0.75 µmol·g-1）显著高于徐稻 5 号（0.45µmol·g-1）；籼稻茎中 NPT 含量丰两优 1号（0.38µmol·g-1）高于两优 6206（0.14 µmol·g-1）；粳稻茎中NPT含量明显高于籼稻。叶中NPT含量与茎中NPT含量变化正好相反，粳稻徐稻 5号（1.15µmol·g-1）高于秀水 09（0.77 µmol·g-1）；籼稻两优6206（2.25 µmol·g-1）显著高于丰两优 1（1.09µmol·g-1）；粳稻和籼稻叶中NPT含量越高，籽粒镉含量越低。

图1 不同水稻品种根茎叶中NPT含量变化Fig.1 The changes in NPT of different rice cultivars

表2 水稻不同品种根、茎、叶及籽粒镉含量变化Table2 Changes of Cadmium Content in Root, Stem, Leaf and Grain of Different Rice Varieties

2.3 不同品种水稻根、茎、叶中GSH含量的变化

GSH是生物体内最主要的非蛋白巯基。GSH作为植物体内最主要的抗氧化剂，可以降低各种逆境胁迫产生的活性氧的积累，减轻活性氧对细胞的伤害（胡朝华等，2006）。同时GSH是 PCs的前体和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的底物，在植物抵抗重金属毒害方面具有重要作用（蔡悦，2010）。

图2表明，4种品种水稻植株不同部位GSH含量表现为茎＞根＞叶。水稻根中 GSH含量粳稻秀水09（3.29 µmol·g-1）高于徐稻 5 号（3.03 µmol·g-1），籼稻丰两优 1 号（3.39 µmol·g-1）高于两优 6206（2.86µmol·g-1）。不同水稻品种茎叶中 GSH 含量变化与根一致，即粳稻秀水09高于徐稻5号，籼稻丰两优1号高于两优6206。粳稻中籽粒含量高的水稻品种根、茎、叶中 GSH含量都高于籽粒含量低的水稻品种，籼稻表现与粳稻一致。

图2 不同水稻品种根茎叶中GSH含量变化Fig.2 The changes in GSH of different rice cultivars

2.4 不同品种水稻根中的PC的含量

PCs是在植物螫合肽合成酶的作用下由其前体谷胱甘肽（GSH）合成的多肽。研究表明，在高等植物中 PCs对缓解有毒重金属的毒害以及维持细胞内必需金属元素的动态平衡具有重要作用（胡朝华等，2006）。图3所示为水稻根PC含量变化，本实验结果表明，以NPT-GSH含量计的PC含量在茎和叶中未被检测出，但PC含量在4种水稻根中差异明显。图3表明，4种水稻根中PC含量表现为粳稻秀水 09（5.99 µmol·g-1）显著高于徐稻 5号（2.16 µmol·g-1），两种粳稻品种根中 PC 含量差异明显，籼稻两优 6206（4.93 µmol·g-1）略高于丰两优 1号（4.63 µmol·g-1），两种籼稻根中 PC 含量差异不明显。

在水稻耐镉基因型差异及 GSH缓解镉毒机理研究中，含巯基（—SH）物质（包括Cys、GSH和PCs）在荧光 HPLC中被分离并定量，结果表明，镉处理诱导了水稻根系产生大量的包括 GSH和PCs在内的含—SH物质。PCs的前期诱导对水稻根系镉耐性的提高有重要的作用（蔡悦，2010）。本实验结果也表明，水稻种植在镉污染土壤上，水稻根部通过合成PC提高自身耐镉性。合成PCs是当镉进入细胞后植物提高耐镉性的最普遍的策略（Cobbett et al.，2002）。

图3 不同水稻品种根中PC含量变化Fig.3 The changes in PC of different rice cultivars

3 讨论

镉胁迫对植物的影响，最先且最直接的方式就是作用于植物的根系，且大部分植物吸收的Cd主要积累在根部，转移到地上部的只是一小部分（朱智伟等，2014）。本研究结果表明，4种水稻根都是镉积累最多的部位。从籽粒镉含量来看，粳稻籽粒镉含量小于籼稻籽粒镉含量。虽然两种粳稻镉含量相对较低，但是其含量均超过国家标准（NY5115—2008，水稻籽粒 Cd 0.2 mg·kg-1）。生产实践中应用水稻镉低积累品种仍需要联合土壤改良剂等措施，降低水稻籽粒镉超标的风险（王美娥等，2015）。试验结果表明，不同水稻品种籽粒镉积累表现出明显差异，这种水稻类型之间的差异和李坤权等（2003）、吴启堂等（1999）的研究结果一致。

已有研究表明，Cd胁迫能促进植物体内 NPT的合成，根部NPT增加尤为显著，Cd处理后，镉耐性品种不同部位的 NPT含量均显著高于镉敏感品种，说明耐性品种合成更多含巯基的物质与 Cd络合，解毒能力更强（李鹏等，2011；郑陶等，2013）。本研究中，籽粒含量高的水稻品种秀水09（籽粒含量 0.99 mg·kg-1）和丰两优 1号（籽粒含量 1.59 mg·kg-1）NPT和GSH也高，籽粒含量高的水稻品种对土壤镉污染的耐性更强，籽粒中更易积累镉，与上述研究结果一致。

GSH普遍存在于植物体内，可以多种方式参与抵抗重金属胁迫，如PC合成的底物、重金属螯合剂、抗氧化剂等（胡朝华等，2006）。本研究结果表明，籽粒含量高的水稻品种根茎叶中 GSH含量也高，即秀水09根、茎、叶中GSH含量高于徐稻5号，丰两优1号根、茎、叶中GSH含量高于两优6206。究其原因，一方面 GSH具有解毒功能，另一方面GSH促进Cd从根系向地上部长距离运输，从而导致籽粒中积累更多的镉。

最近的研究表明，非蛋白巯基化合物在植物体内对重金属不仅具有重要的解毒作用，而且还具有促进Cd从根系向地上部长距离运输的功能。用品系不同的小白菜进行镉积累的转录组差异分析试验表明，在高积累小白菜对Cd胁迫的应答反应中，GSH与Cd结合过程起主要作用，高镉积累型小白菜镉的高积累量与PC的转移密切相关（Qian et al.，2016）。

大量研究表明，植物或细胞用重金属处理后，PC和GSH水平在两者之间表现出相互消长的关系（蔡悦，2010）。本研究结果表明，4种水稻品种茎叶中非蛋白巯基物质以GSH为主，根中PC含量的变化表现为粳稻籽粒镉含量高的水稻品种PC含量高于籽粒镉含量低的水稻品种，籼稻根中PC含量两种水稻差异不明显，表明PC可能主要起着根系Cd络合解毒的作用。

水稻受镉胁迫后，体内的非蛋白巯基含量变化明显，因此可以通过调节与镉解毒过程相关的物质，调控镉元素在植物体内的活动。有研究表明，缺硫增加了水稻根部和地上部的镉含量（安志装等，2004）。目前，有研究学者通过营养调控来抑制植物地上部镉积累（高可辉等，2011；庞晓辰等，2014）。

对籽粒镉含量差异大的两个水稻品种镉吸收亚细胞分布及非蛋白巯基含量的分析表明，根系NPT-SH含量的差异解释了二者体内 Cd从根系向茎叶运输能力的差异（史静等，2015）。本实验结果表明，两种粳稻根中NPT及PC含量差异明显，籼稻根中NPT及PC含量差异不明显，表明镉胁迫下粳稻和籼稻对镉毒害缓解机制可能不同，值得进一步深入研究。

4 结论

种植在镉污染（Cd 2.63 mg·kg-1)土壤上的不同水稻品种，各器官镉含量顺序为：根系＞茎＞叶片＞籽粒。不同水稻品种籽粒中镉含量均高于国家标准，籼稻籽粒中镉含量高于粳稻中籽粒镉含量，籼稻籽粒更易富集镉。对4个水稻品种的根、茎、叶中的非蛋白巯基物质进行分析表明，籽粒镉含量不同的水稻品种根茎叶中非蛋白巯基物质变化不同，表明不同水稻品种体内存在不同解毒机制，可以从分子生物学的角度研究不同水稻品种非蛋白巯基合成酶表达的差异，为选育水稻镉低积累品种提供借鉴。

BEARD A, LAUWERYS R. 1984. Cadmium in human population [J].Experientia, 40(2): 143-152.

COBBETT C, COLDSBROUGH P. 2002. Phytochelatins and metallothioneins: roles in heavy metal gdetoxification and homeostasis[J]. Annual Review of Plant Biology and Plant Molecular Biology, 53:159-182.

HISSIN P J, HIL F R. 1976. A fluorometric method for determination of oxidized and reduced glutathione in tissues [J]. Analytical Biochemistry, 74(1): 215-226.

QIAN Z, GUO J J, HE C T, et al. 2016. Comparative transcriptome analysis between low-and high-cadmium-accumulating genotypes of pakchoi(Brassica chinensis L.) in response to cadmium stress [J].Environmental Science & Technology, 43(3): 5-16.

RAMA D S, PRASAD M N V. 1998. Copper toxicity in Ceratophyllum demersum L. (Coontail) a free floating macrophyte: Response of antioxidant enzymes and antioxidant [J]. Plant Science, 138(2):157-165.

安志装, 王校常, 严蔚东, 等. 2004. 镉硫交互处理对水稻吸收累积镉及其蛋白巯基含量的影响[J]. 土壤学报, 41(5): 728-733.

鲍士旦. 2011.土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社: 112-114.

蔡悦. 2010. 水稻耐镉的基因型差异及外源 GSH缓解镉毒的机理研究[D]. 杭州: 浙江大学: 63-64.

戴玉林, 张玉福, 贾淑英, 等. 1985. 有色金属矿山镉污染的调查简报[J]. 中国公共卫生, 4(5): 3-4.

高可辉, 葛滢, 张春华. 2011. 缺硫对镉胁迫下水稻幼苗非蛋白巯基物质含量和谷胱甘肽硫转移酶活性的影响[J]. 应用生态学报, 22(7):1796-1802.

胡朝华, 张蕾, 朱端卫, 等. 2006. 植物螯合肽生物合成和解毒机制及其在重金属修复中的应用前景[J]. 华中农业大学学报, 25(5): 575-580.

居婷, 张春华, 胡延玲, 等. 2008. 水稻对镉的吸收运转与耐性的关系研究[J]. 安徽农业科学, 36(9): 3506-3508.

李坤权, 刘建国, 陆小龙, 等. 2003. 水稻不同品种对镉吸收及分配的差异[J]. 农业环境科学学报, 22(5): 529-532.

李鹏, 葛滢, 吴龙华, 等. 2011. 两种籽粒镉含量不同水稻的镉吸收转运及其生理效应差异初探[J]. 中国水稻科学, 25(3): 291-296.

梁程, 林匡飞, 张雯, 等. 2012. 不同浓度硫处理下硒镉交互胁迫对水稻幼苗的生理特性影响[J]. 农业环境科学学报, 31(5): 857-866.

庞晓辰, 王辉, 吴泽赢, 等. 2014. 硒对水稻镉毒性的影响及其机制的研究[J]. 农业环境科学学报, 33(9): 1679-1685.

史静，潘根兴. 2015. 外加镉对水稻镉吸收、亚细胞分布及非蛋白巯基含量的影响[J].生态环境学报, 24(5): 853-859.

王芳, 丁杉, 张春华, 葛滢. 2010. 不同镉耐性水稻非蛋白巯基及镉的亚细胞和分子分布[J]. 农业环境科学学报, 29(4): 625-629.

王美娥, 彭驰, 陈卫平, 等. 2015. 水稻品种及典型土壤改良措施对稻米吸收镉的影响[J]. 环境科学, 36(11): 4283-4288.

吴启堂, 陈卢, 王广寿, 等. 1999. 水稻不同品种对 Cd吸收累积的差异和机理研究[J]. 生态学报, 19(1): 1104-107.

詹杰, 魏树和, 牛荣成. 2012. 我国稻田土壤镉污染现状及安全生产新措施[J]. 农业环境科学学报, 31(7): 1257-1263.

郑陶, 李廷轩, 张锡洲, 等. 2013. 水稻镉高积累品种对镉的富集特性[J]. 中国农业科学, 46(7): 1492-1500.

朱智伟, 陈铭学, 牟仁祥, 等. 2014. 水稻镉代谢与控制研究进展[J]. 中国农业科学, 47(18): 3633-3640.

Uptake and Translocation of Cadmium and Content of Non-protein Thiols in Different Rice Cultivars

LI Jiangxia, ZHANG Jun, MA Youhua*, GAO Fei, CAI Mandi
1. College of Resource & Environmental Science, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China;2. College of Life Science, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China

Cadmium (Cd) is known as one of the five most toxic environment pollutants. It can be absorbed readily by crops and accumulated in human body through food chains, resulting in human body health problems. The accumulation of Cd in rice grains is a major agricultural problem in regions with Cd pollution. It is important to clarify the mechanism of Cd accumulation reduction in different cultivar rice on contaminated soil with cadmium. The experiment were conducted to investigate the uptake and translocation of cadmium and the contents of NPT (total non-protein thiol), GSH and other non-protein thiol [PC (phytochelatin)] in roots and leaves of four rice varieties with different grain Cd content under Cd stress. The results showed that the tested rice varieties grown in the soil polluted by cadmium, the contents of four varieties of grain rice were much higher than National secondary standard. The content of Cd was root＞shoot＞grain. The content of cadmium in indica rice grain was higher than that of japonica rice grain. The absorption and transportation of cadmium of four kinds of rice had the significant difference. The transfer factor of Cd with higher Cd concentration of grain was higher than that of low Cd rice cultivar. The content of NPT in root and shoot of Xiushui09 was higher than that of Xuda o5, but the content of NPT in leaves of Xiushui 09 was lower than that of Xuda o5. The content of higher cadmium in the root of Fengliangyou 1 was with higher NPT content, but the content of NPT in leaves was lower than that of Liangyou 6206.The content of GSH of japonica and indica rice grain with higher Cd was higher than rice grain with lower Cd in root, shoot and leave. The content of PC in Xiushui 09 with higher cadmium content was significantly higher than that with lower grain content.There was no significant difference in PC content between two rice varieties with different cadmium content in indica rice grain. The results show that the detoxification process of different rice varieties is different under cadmium stress, and the content of nonprotein is sensitive to cadmium pollution.

different rice varieties; cadmium; non-protein thiol

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.12.019

X171.5

A

1674-5906（2017）12-2140-06

李江遐, 张军, 马友华, 高飞, 蔡慢弟. 2017. 不同水稻品种对镉的吸收转运及其非蛋白巯基含量的变化[J]. 生态环境学报, 26(12): 2140-2145.

LI Jiangxia, ZHANG Jun, MA Youhua, GAO Fei, CAI Mandi. 2017. Uptake and translocation of cadmium and content of non-protein thiols in different rice cultivars [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(12): 2140-2145.

农业部农业生态环境保护项目（农财发[2013]16号）；国家级大学生创新创业训练项目（201410364027）；安徽省教育厅重点项目（KJ2014A072）

李江遐（1973年生），女，副教授，博士，研究方向为植物营养生态及土壤重金属修复。E-mail: jiangxiali103@126.com

#共同第一作者：张军（1971年生），男，讲师，硕士，主要从事次生代谢产物研究。E-mail: zhangj588@163.com

*通信作者：马友华（1962年生），男，教授，博士，主要从事污染土壤生物修复研究。E-mail: yhma2020@qq.com

2016-10-08