Comparison of subcellular distribution and chemical forms of cadmium among four soybean cultivars at young seedlings
Comparison of subcellular distribution and chemical forms of cadmium among four soybean cultivars at young seedlings
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四个大豆品种幼苗期镉的亚细胞分布及化学形态比较
DOI：
10.1007/s11356-015-5126-y
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发表时间：
2015-08
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yang Cunyi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fang Xiaolong;Zhang Jie;Wan Haibo;Yang Cunyi
采用水培试验，研究了两种Cd处理对4个大豆品种幼苗根和地上部Cd亚细胞分布和化学形态的影响。HX 3和GC 8是两个耐镉、低粒镉积累的品种，其幼苗期根系镉含量最低，地上部镉含量最高; BX 10和ZH 24是两个敏感、高粒镉积累的品种，其幼苗期根系镉含量最高，地上部镉含量最低。此外，两种Cd水平下Cd在根中的亚细胞分布顺序均为细胞壁（53.4- 75.5%）>可溶性级分可溶性组分（39.3- 74.8%）>细胞壁（16.0- 52.0%）>细胞器（4.8- 19.5%）。BX 10和ZH 24根中各亚细胞组分的Cd含量均较高，HX 3和GC 8地上部可溶性组分的Cd含量较高。Cd在根中的化学形态顺序为FNacl（64.1- 79.5%）> FHAC（3.4- 21.5%）> Fd-H2O（3.6- 13.0%）>乙醇（1.4-21.8）> FHCl（0.3- 1.6%）>其他（0.2- 1.4%），但在地上部，结果表明：FNacl（19.7- 51.4%）≥ FHAC（10.2- 31.4%）≥ Fd-H_2 O（8.8- 28.2%）≥ Fethanol（8.9- 38.6%）> FHCl（0.2- 9.6%）> Fother（2.5- 11.2%）。BX 10和ZH 24的根浸提液中Cd浓度较高，而GC 8和HX 3的地上部浸提液中Cd浓度较高。这些结果表明，根细胞壁和叶片液泡可能在镉的解毒和限制镉的共质体运动中起重要作用。
The hydroponic experiment was carried out to investigate the Cd subcellular distribution and chemical forms in roots and shoots among four soybean seedling cultivars with two Cd treatments. HX3 and GC8, two tolerant and low-grain-Cd-accumulating cultivars, had the lowest Cd concentration in roots and high Cd concentration in shoots, while BX10 and ZH24, two sensitive and high-grain-Cd-accumulating cultivars, had the highest Cd concentration in roots and the lowest Cd concentration in shoots at young seedling stage. Furthermore, the sequence of Cd subcellular distribution in roots at two Cd levels was cell wall (53.4–75.5 %) > soluble fraction (15.8–40.4 %) > organelle fraction (2.0–14.7 %), but in shoots, was soluble fraction (39.3–74.8 %) > cell wall (16.0–52.0 %) > organelle (4.8–19.5 %). BX10 and ZH24 had higher Cd concentration in all subcellular fractions in roots, but HX3 and GC8 had higher Cd concentration of soluble fraction in shoots. The sequence of Cd chemical forms in roots was FNacl(64.1–79.5 %) > FHAC(3.4–21.5 %) > Fd-H2O(3.6–13.0 %) > Fethanol(1.4–21.8) > FHCl(0.3–1.6 %) > Fother(0.2–1.4 %) at two Cd levels but, in shoots, was FNacl(19.7–51.4 %) ≥ FHAC(10.2–31.4 %) ≥ Fd-H2O(8.8–28.2 %) ≥ Fethanol(8.9–38.6 %) > FHCl(0.2–9.6 %) > Fother(2.5–11.2 %). BX10 and ZH24 had higher Cd concentrations in each extracted solutions from roots, but from shoots for GC8 and HX3. Taken together, the results uncover that root cell walls and leaf vacuoles might play important roles in Cd detoxification and limiting the symplastic movement of Cd.
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