中华稻蝗_Oxyachinensis_对重金属镉的累积及排泄_张育平

水稻对重金属镉和铅的吸收和运转及栽培环境的影响研究一、本文概述本文旨在深入研究水稻对重金属镉（Cd）和铅（Pb）的吸收和运转机制，以及栽培环境对这些过程的影响。

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其生长环境中的重金属污染问题日益引起人们的关注。

镉和铅是两种常见的重金属污染物，它们在水稻田中的积累和转运对水稻的生长、产量和品质产生显著影响，同时也对人类健康构成潜在威胁。

因此，探究水稻对这两种重金属的吸收、转运机制以及环境因子对这些过程的影响，对于保障水稻安全生产、降低重金属污染风险具有重要的理论和实践意义。

本文将从水稻对重金属镉和铅的吸收和转运机制入手，分析水稻根部对重金属的吸收、茎部对重金属的转运以及籽粒对重金属的积累等过程。

本文还将探讨土壤pH、土壤有机质、灌溉水质等栽培环境因素对水稻重金属吸收和转运的影响。

通过综合分析这些因素，本文旨在为减少水稻对重金属的吸收和积累提供理论依据，为水稻安全生产和重金属污染防治提供科学指导。

二、水稻对重金属镉和铅的吸收机制水稻作为一种重要的粮食作物，其对环境中重金属的吸收和转运机制一直是环境科学和农业科学研究的重要课题。

特别是镉（Cd）和铅（Pb）这两种常见的重金属，由于其在环境中的广泛存在和潜在的生态风险，对水稻生长和产量构成严重威胁。

因此，研究水稻对重金属镉和铅的吸收机制，对于理解重金属在水稻体内的分布、积累和转运规律，以及优化水稻种植技术和降低重金属污染风险具有重要的理论和实践意义。

重金属镉和铅在水稻体内的吸收主要发生在根部。

根系通过主动运输或被动扩散的方式，将土壤中的重金属离子吸收进入根细胞。

其中，主动运输通常涉及到特定的转运蛋白，这些转运蛋白能够识别并转运重金属离子。

被动扩散则是指重金属离子顺浓度梯度进入根细胞，这一过程通常不需要额外的能量供应。

吸收进入根细胞的重金属离子，一部分会被细胞内的螯合剂（如谷胱甘肽、植物螯合肽等）结合，形成稳定的络合物，从而降低其对细胞的毒性。

镉锌对中华稻蝗的毒性效应及对抗氧化系统的影响【摘要】：随着工业化进程的加快,越来越多的Cd、Zn等重金属进入农业生态环境,重金属在生物体内累积并产生毒性效应。

植食性昆虫中华稻蝗(Oxyachinensis)是一种重要的农业害虫,其主要以水稻等禾本科植物为食,在过量的重金属胁迫下,虫体可通过蜕皮或粪便的形式将一部分重金属排除,并可利用体内各种防御或解毒机制来减少过量重金属的危害。

本文就中华稻蝗对重金属镉(Cd)和锌(Zn)的积累及交互作用、虫体抗氧化系统防御机制开展研究,主要结果概括如下：一、人工模拟生态环境条件下,用重金属Cd-Zn染毒的小麦喂食中华稻蝗,从一龄若虫开始进行慢性染毒,以火焰原子吸收法测定小麦、中华稻蝗虫体、虫蜕、粪便中镉(Cd)和锌(Zn)的含量。

中华稻蝗整虫镉和锌的蓄积规律为：同一发育阶段的处理组中,虫体中镉含量先增加后减少,锌含量的增加呈现出剂量依赖效应。

在中华稻蝗不同发育阶段,镉和锌的累积均呈现出先升高后降低的趋势,成虫期累积量与染毒初期的累积水平相当。

中华稻蝗粪便中的镉和锌蓄积规律为：二龄若虫粪便中镉含量最高,同一发育阶段处理组中,镉在中华稻蝗粪便中的镉累积规律为先增高后趋于平缓。

二龄若虫的粪便中锌含量最高,成虫锌含量最低。

同一发育阶段处理组中,锌在中华稻蝗粪便中的累积浓度随着小麦中锌含量的升高而增加。

中华稻蝗虫蜕中镉和锌蓄积规律为：二龄若虫镉锌含量达到最大值,成虫期虫蜕中镉和锌的含量明显下降。

二、慢性染毒后的中华稻蝗经分光光度法测定虫体中丙二醛和抗氧化酶活性的改变,探讨镉锌复合污染对中华稻蝗的氧化损伤和抗氧化系统SOD(superoxidedismutase)、GPx(glutathioneperoxidase)、T-Aoc(totalantioxidantcapacity)的影响。

结果表明,各龄期各处理组的MDA含量均随处理组锌浓度的增加而升高,且与虫体中重金属浓度呈正相关。

水稻重金属镉吸收和转运的分子遗传机制研究进展丁仕林;刘朝雷;钱前;高振宇【摘要】镉是对人体健康具有高度毒害作用的重金属元素之一.人体摄入镉的主要来源是食用镉超标的稻米,因此研究水稻对镉吸收、转运、积累的遗传机制尤为重要.目前,虽然水稻镉积累的遗传通路尚未完全明晰,但已明确了一些重要基因在稻米镉积累过程中的调控作用.本文就镉胁迫对水稻的危害、水稻品种间镉积累量的变异、水稻镉积累相关QTL、水稻镉吸收转运相关基因的研究进展及其育种利用加以综述,探讨了未来研究的方向.【期刊名称】《中国水稻科学》【年(卷),期】2019(033)005【总页数】8页(P383-390)【关键词】水稻;镉;镉吸收;镉转运;分子遗传机制【作者】丁仕林;刘朝雷;钱前;高振宇【作者单位】中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室, 杭州 310006;中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室, 杭州 310006;中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室, 杭州 310006;中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室, 杭州310006【正文语种】中文【中图分类】Q945.78;S511.034镉是对植物和人类都具有高度毒性的重金属元素。

近年来，由于工业“三废”不合理排放、固体废弃物处理不善、污水灌溉、污泥农用以及施用含有重金属元素的肥料等原因，导致土壤中重金属镉含量剧增，镉污染问题日益严重[1]。

镉在人体内的半衰期为10~35年，主要通过食物链进入人体内[1]。

镉进入人体后主要在肾脏积累，并在体内不断富集。

即使低水平的慢性镉摄入，同样会对人体的骨骼和呼吸系统造成危害，引起一系列疾病。

因此，世界卫生组织已将镉划为一级致癌物质[2-4]。

水稻作为世界重要的粮食作物之一，是亚洲各国人民的主食。

水稻作为食物链的初级生产者，当生长于有毒重金属污染的土壤中时，过量的有毒重金属在其根、茎、叶以及籽粒中大量积累，不仅阻碍水稻的正常生长发育，而且严重影响稻米品质，进而危及人体健康[5-6]。

稻米中镉的分布规律及降镉方法研究进展作者：刘旸易翠平来源：《粮食科技与经济》2018年第01期[摘要]水稻是一种镉蓄积作物，在镉污染土壤中，镉由水稻根部吸收并有少量向水稻地上部分转移从而进入到人们食用的稻米籽实中。

在稻米籽实的各结构中，镉浓度的排序为米糠>胚>胚乳>稻壳，但在镉的总含量上胚乳占据绝大优势。

稻米籽粒中镉主要是和大米蛋白结合，含量10%左右的大米蛋白积蓄了60%以上的镉。

目前常用的镉米降镉方法大致可分为碾米精加工、溶剂浸提、组分分离、微生物发酵四大类，其中碾米精加工方法简单，但降镉效果有限，只适用于镉含量超标较低的大米；溶剂浸提法降镉效果好但需满足一定工艺条件且对大米品质有影响；组分分离法降镉效果好，但后续产品利用的只有大米淀粉；微生物发酵法降镉效果优良，但处理过后的镉米只适用于发酵产品的开发。

四种降镉方法各有特点，能有效起到镉米降镉作用，同时也都待改良完善。

[关键词]稻米；镉；降镉方法中图分类号：P618.81 文献标识码：A DOI：10.16465/431252ts.201801252007年，潘根兴教授通过调研，发现市面上有10%的大米存在着镉超标问题，镉大米事件开始引起了科研工作者的关注，如何加工利用这类大米，使其达到国家标准也成为研究热点。

本文将对近年来有关稻米中镉的分布规律和降镉方法的相关研究进展进行总结，以此为镉大米的研究及加工利用提供参考。

1稻米中镉的富集及分布1.1稻米对镉的吸收能力与分布规律众多研究表明，不同农作物之间对不同重金属的吸收能力存在差异，稻米是对镉富集能力突出的农作物。

李铭红等对不同农作物对重金属镉的吸收能力做了研究，得出不同农作物对镉富集系数的排序为水稻>大豆>大麦>玉米>小麦。

美国重金属研究专家ChaneyRL也指出水稻属于镉强积累的农作物，水稻是对镉吸收最强的大宗谷类作物。

此外，稻米对于不同的重金属的富集能力也尽不相同，稻米对土壤中镉的吸收能力较明显的高于铜、锌、汞、砷、铅等重金属。

中华稻蝗对重金属镉的解毒机制研究【摘要】：镉(Cadmium,Cd)是一种毒性极强的金属元素,能对人体健康造成不良影响。

在农业生态环境中,镉可通过农作物的吸收在食物链各环节间转移和累积,对生物体正常的生理生化代产生严重影响,同时镉污染还加剧了农业生态环境的恶化,最终影响到人类的身体健康。

昆虫是自然界中分布最广泛的动物类群,极易受到重金属等环境因子的胁迫。

已有大量研究表明,环境中的镉可通过呼吸、表皮渗透和摄食等途径进入昆虫体。

而在镉胁迫对昆虫的生长发育和生理机能产生影响的同时,昆虫也发展了各种防御或解毒机制来减少过量重金属的危害,维持机体环境的稳定。

植食性昆虫中华稻蝗Oxyachinensis是一种重要的农业害虫,主要以禾本科植物为食。

当中华稻蝗取食被镉污染的农作物或其它杂草时,环境中的镉便会通过食物链在其消化道等部位累积。

本文以中华稻蝗为实验材料,从生化水平和分子水平对重金属镉的解毒机理进行了深入系统的研究。

全文共分为五部分：一、为研究重金属在中华稻蝗自然种群体的累积分布,以省代县水稻田中华稻蝗为研究对象,用火焰原子吸收法测定中华稻蝗不同组织部位的镉和铬含量。

研究结果表明：镉和铬在中华稻蝗自然种群不同组织部位的富集量不同,且雌雄间存在差异。

镉在雌虫体的富集顺序为：中肠后肠前肠翅头卵巢足体壁；在雄虫体为中肠前肠后肠足头体壁。

镉在雌雄中华稻蝗消化道均有较高的富集,其中中肠的累积量最高,且与其它组织部位存在显著差异。

中华稻蝗雌虫各组织部位对铬的累积浓度依次为中肠足体壁头卵巢前肠翅后肠,中华稻蝗雄虫体铬浓度的分布依次为足体壁中肠头前肠精巢后肠。

多因素方差分析结果表明,自然条件下雌雄中华稻蝗对重金属镉和铬的累积具有组织特异性,且两种重金属在中华稻蝗体的累积规律有所不同。

二、为了研究重金属镉在植食性昆虫中的累积和排泄规律,本文通过镉慢性染毒的方法,用不同浓度镉溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗,研究了食物镉染毒对中华稻蝗形态特征的影响,采用原子吸收法测定不同龄期虫体(2龄到成虫)整虫、粪便和蜕中的镉蓄积量。

才直紿碌步 2020, 46(4):74 - 80Plant Protection中华稻蝗Kn£c 砍基因分子特性和生物学功能于荣荣1,张育平1,马恩波葺张建珍”(1.太原师范学院，晋中030619； 2.山西大学，太原030006)摘要 基于中华稻蝗转录组数据库，采用生物信息学方法搜索获得1条OcK 滋基因全长cDNA 序列，采用qRT-PCR 检测其组织部位表达特性和其在表皮发育过程中表达情况，明确其分子特性，采用RNAi 技术结合表型观察，研究其对中华稻蝗蜕皮和生长发育的影响，以明确其生物学功能。

组织部位表达结果显示其在中华稻蝗体壁、前肠和脂肪体表达最高，发育表达结果显示其在表皮不同发育0龄均有表达，且在蜕皮前期和后期表达显著高于其他9 龄。

生物学功能研究表明，注射dsRNA 后，多数虫体难以成功蜕去旧表皮，导致死亡，少部分可蜕至下一龄期，但活动力较低，行动缓慢，最终死亡。

研究结果表明6K 加参与昆虫生长发育和蜕皮过程，可作为重要靶标基因，为 下一步害虫防治提供理论基础。

关键词中华稻蝗；Knickkopf ；分子特性；生物学功能中图分类号：S 433. 2 文献标识码：A DOI ： 10.16688/j. zwbh. 2019648Molecular characteristics and biological function ofKnickkopf (Knk) gene in Oxya chinensisYU Rongrong 1, ZHANG Yuping 1, MA Enbo 2, ZHANG Jianzhen 2**收稿日期：2019 - 11 -26 修订日期：2020-02-01芦金项目：国家自然科学基金青年科学基金(31801749)；山西省教育厅高等学校科技创新项目(2019L0796)* 通信作者 E-mail ：zjz@sxu. edu. cn(1. Taiyuan Normal University , Jinzhong 030619? China ； 2. Shanxi University , Taiyuan 030006, China)Abstract The full-length cDNA of OcKnk gene was obtained based on the transcriptome database of Oxyachinensis . To determine the molecular characteristics of OcKnk , the expressions of OcKnk in different tissues andduring different developmental stage (day) of cuticle were detected by qRT-PCR. The biological functions ofOcKnk affecting molting and development were investigated by RNAi technology combined with phenotype obser ­vation. Tissue expression results indicated that there was a highest expression in the integument, foregut and fat body ； developmental expression pattern showed that it was expressed in the cuticle during different developmental days of age, with a significantly higher expression during proecdysis and post-ecdysis. The biological function assay showed that most locusts was unable to escape from the old cuticle successfully, finally leading to death and failingto reach the next instar. During the process, they moved slowly with low activity and eventually went to death.The results indicated that OcKnk may be involved in insect growth and molting, which can be used as an important target gene and provide a theoretical basis for further pest control.Key words Oxya chinensis ； Knickkopf^ molecular characteristics ； biological function中华稻蝗Oxya chinensis 隶属于直翅目Or-thoptera 斑腿蝗科Catantopidae 稻蝗属Oxya ,广泛分布于我国水稻种植区,是稻田土蝗的优势种口旬， 喜食水稻幼嫩组织，造成叶片缺刻受损、白穗和稻粒缺失,严重影响农作物产量口旬。

中华稻蝗几丁质合成酶1基因的mRNA表达及功能余志涛;刘晓健;马恩波;郭亚平;张建珍【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2012(045)005【摘要】[目的]研究中华稻蝗(Oxya chinensis( Thunberg))几丁质合成酶1(CHS1)基因的表达特性及其在生长发育过程中的作用,从而为实现基于RNAi的蝗虫有效控制提供理论依据.[方法]根据已知中华稻蝗几丁质合成酶1基因(OcCHS1)保守区域部分cDNA序列(GenBank登录号:HM214491)设计特异性表达引物,运用RT-PCR和qPCR研究时空表达特性;采用RNA干扰技术研究其生物学功能.[结果]OcCHS1在中华稻蝗各龄期都有表达,其体表为高表达,其次是气管,其它组织部位表达量低.RNA干扰试验发现,4龄第4天若虫注射OcCHS1的双链RNA (dsRNA)后,与对照组相比,OcCHS1 mRNA表达量被沉默了70.8％,稻蝗出现蜕皮时间延迟、不能完成蜕皮或腹部皱缩死亡等现象,注射dsOcCHS1组死亡率为85.2％,与对照组(7.4％)相比差异显著.[结论]几丁质合成酶1对中华稻蝗的生长发育具有重要作用,其主要参与体表和气管几丁质的合成.采用RNA干扰技术使该基因沉默后可导致中华稻蝗死亡.【总页数】8页(P877-884)【作者】余志涛;刘晓健;马恩波;郭亚平;张建珍【作者单位】山西大学应用生物学研究所,太原030006;山西大学应用生物学研究所,太原030006;山西大学应用生物学研究所,太原030006;山西大学应用生物学研究所,太原030006;山西大学应用生物学研究所,太原030006【正文语种】中文【相关文献】1.飞蝗几丁质合成酶2基因的表达特性、功能及调控 [J], 刘晓健;崔淼;李大琪;张欢欢;杨美玲;张建珍2.中华稻蝗几丁质酶基因10（OcCht10）的分子特性及功能 [J], 李大琪;王燕;张建琴;李涛;孙毅;张建珍3.中华稻蝗几丁质脱乙酰基酶2基因的分子特性和生物学功能 [J], 于荣荣;丁国伟;郭亚平;马恩波;张建珍4.白背飞虱海藻糖合成酶基因调控几丁质合成的功能 [J], 张道伟; 余亚娅; 潘碧莹; 康奎; 曾伯平; 陈静; 唐斌5.西花蓟马几丁质合成酶UAP基因克隆及功能分析 [J], 陆承聪; 魏辉; 李恒; 张祥琴; 王谅; 陈艺欣; 田厚军; 林硕; 张洁; 陈勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

5-氨基乙酰丙酸对中华稻蝗(Oxya chinensis) 的杀虫活性及对3种酶活性的影响阴琨;马恩波;薛春荣;吴海花;郭亚平;张建珍【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2008(041)007【摘要】[目的]研究5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinie acid,ALA)对中华稻蝗(Oxya chinensis)的杀虫活性及对3种酶活性的影响.[方法]以中华稻蝗4龄若虫为试验材料,用不同剂量的ALA(A1:250 mmo 1·L-1;A2:450 mmo 1·L-1;A3:750 mmo 1·L-1;A4:1 000 mmo1·L-1)处理中华稻蝗,观察其对中华稻蝗的毒性效应和对其体内乙酰胆碱酯酶(AChE),谷胱甘肽争转移酶(GSTs)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性的影响.[结果]不同剂量ALA处理组中华稻蝗死亡率依处理剂量呈现上升趋势,高浓度处理组A3、A4的死亡率分别达到66.19%和80.21%;LD50值为3.61(3.29～3.93)mg g-1虫重(95%置信范围).生化研究结果显示,最高浓度A4处理组雌、雄虫体内AChE活性分别较对照组下降了51.53%和42.65%,差异显著(P<0.05);GPx活性分别较对照组下降了42.82%和43.85%,差异显著(P<0.05).同时,中华稻蝗GSTs活性随ALA处理剂量升高而增高,A4处理组雌、雄虫体内GSTs 活性分别较对照组升高了171.05%及97.42%,差异显著(P<0.05).[结论]ALA对雌、雄中华稻蝗均有明显的毒性效应;ALA可引起AChE和GPx光失活,从而导致中华稻蝗神经传导受阻同时抵御氧化损伤的能力下降;高剂量ALA激活GSTs,可5l发昆虫对光毒性物质的自身反馈抵御反应.【总页数】5页(P2003-2007)【作者】阴琨;马恩波;薛春荣;吴海花;郭亚平;张建珍【作者单位】山西大学生命科学与技术学院,太原030006;山西大学生命科学与技术学院,太原030006;山西大学生命科学与技术学院,太原030006;山西大学生命科学与技术学院,太原030006;山西大学生命科学与技术学院,太原030006;山西大学生命科学与技术学院,太原030006【正文语种】中文【中图分类】S4【相关文献】1.外源5－氨基乙酰丙酸（ALA）对盐胁迫下小型西瓜幼苗抗氧化酶活性的影响[J], 陈罡;管安琴;万云龙;冯伟民;樊平声;卢昱宇2.5-氨基乙酰丙酸对苹果幼果多酚含量、苯丙氨酸解氨酶活性及其基因表达的影响[J], 陈磊;郭玉蓉;刘永峰;米瑞芳;窦娇3.外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响 [J], 吕婷婷;肖云华;吴群;唐晓清;王康才4.外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对弱光下黄瓜生长指标及抗氧化酶活性的影响 [J], 柳翠霞;罗庆熙;李跃建;刘小俊;梁根云;杨宏5.溴氰菊酯对中华稻蝗(Oxya chinensis)SOD及 GSH-Px活性的影响 [J], 李丽君;刘雪梅;马恩波;解一平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

日本稻蝗、中华稻蝗和赤胫伪稻蝗地理种群的RAPD遗传分化研究张建珍;郭亚平;段毅豪;马恩波【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2004(24)7【摘要】运用10个RAPD引物对日本稻蝗 (Oxya japonica)、中华稻蝗 (Oxya chinensis)和赤胫伪稻蝗 (Pseudoxya diminuta) 的种群遗传分化进行分析.10个随机引物共产生135条带,扩增谱带具有明显的属、种间多态性.Shannon 信息指数表明中华稻蝗遗传多样性水平较高 (2.693), 日本稻蝗次之(2.319), 赤胫伪稻蝗最低 (1.042).中华稻蝗和日本稻蝗的不同地理居群出现遗传分化,由Shannon信息指数估算的种群间遗传分化系数分别为20.7%,42.4%.用UPGMA和NJ法对Nei's 遗传距离作聚类分析,构建分子系统树.系统树显示:同一种群的不同个体优先相聚,而后,同一种的不同种群依次相聚;日本稻蝗广西南宁种群和广东广州种群首先聚为一支,陕西西安种群和浙江杭州种群聚为另一支,两支相聚后与中华稻蝗聚在一起,最后与赤胫伪稻蝗相聚.聚类结果表明:不同地域日本稻蝗亲缘关系的远近与地理距离呈现一定的相关趋势,日本稻蝗与中华稻蝗亲缘关系较近,Nei's遗传距离平均为0.142,而赤胫伪稻蝗与它们关系较远, Nei's遗传距离平均为0.451.聚类图所显示的物种间亲缘关系的远近程度与形态分类学和细胞分类学结果相一致.【总页数】7页(P1399-1405)【作者】张建珍;郭亚平;段毅豪;马恩波【作者单位】山西大学生命科学与技术学院,太原,030006;山西大学生命科学与技术学院,太原,030006;山西大学环境与资源学院,太原,030006;山西大学生命科学与技术学院,太原,030006【正文语种】中文【中图分类】Q961【相关文献】1.亚洲小车蝗和黄胫小车蝗不同地理种群的RAPD遗传分化研究 [J], 高书晶;韩靖玲;刘爱萍;闫志坚;常秀清2.徐州、平山两地中华稻蝗和日本稻蝗的群体遗传关系分析 [J], 张建珍;张敏;郭亚平;马恩波3.中华稻蝗两地理种群酯酶特性的比较研究 [J], 杨美玲;吴海花;郭亚平;马恩波4.中华稻蝗不同地理种群遗传多样性的AFLP分析 [J], 马晋;李涛;龙文敏;安玮玮;郭亚平;马恩波5.中华稻蝗两地理种群乙酰胆碱酯酶生化特性研究 [J], 杨美玲;吴海花;郭亚平;马恩波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。