董明芳 郭军康 冯人伟 王瑞刚 丁永祯 徐应明 范稚莲

(1.广西大学农学院，广西 南宁 530003；2.农业部环境保护科研监测所农田重金属污染修复创新团队，天津 300191；3.陕西科技大学环境科学与工程学院，陕西 西安 710021；4.农业部环境保护科研监测所，天津 300191)

Fe2+和Mn2+对水稻根表铁膜及镉吸收转运的影响*

董明芳1，2郭军康3#冯人伟2王瑞刚2丁永祯4徐应明2范稚莲1

(1.广西大学农学院，广西 南宁530003；2.农业部环境保护科研监测所农田重金属污染修复创新团队，天津300191；3.陕西科技大学环境科学与工程学院，陕西 西安710021；4.农业部环境保护科研监测所，天津300191)

采用水培实验，研究外源添加Fe2+和Mn2+对水稻幼苗根表铁膜形成、抗氧化酶活性及镉吸收转运的影响。结果表明：(1)添加Fe2+使水稻幼苗根表铁膜中铁元素显著增加114.9%(质量分数，下同)，锰和镉元素则分别显著降低了55.2%和42.3%(P<0.05)；添加Mn2+使铁膜中锰元素显著增加180.1%，镉元素则显著降低了18.0%。(2)添加Fe2+能显著降低水稻幼苗叶片中活性氧(ROS)，缓解ROS对水稻幼苗的毒害；添加Mn2+使得叶片中ROS、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽转移酶增加，Mn2+处理引起的ROS升高可能起到诱导水稻胁迫应答，缓解镉毒害作用。

水稻 根表铁膜 铁 锰 镉

铁膜是水稻等植物适应环境胁迫的重要机制之一。有报道表明，铁膜能通过吸附和共沉淀等物理化学作用影响金属离子在土壤中的化学行为和生物活性[1]336。水稻在淹水条件下，根际土壤中大量的Fe2+和Mn2+等被水稻根部通气组织分泌的氧气氧化，形成一层覆盖在水稻根表及根质外体上的铁膜[2]。关于水稻根际铁膜的形成机制报道有很多。傅友强等[3]1528指出，水稻根表铁膜由结晶态和无定型态铁氧化物或氢氧化物等组成。陈学萍等[4]则发现，铁膜主要由水铁矿组成，并含有少量针铁矿和赤铁矿等晶体。根部氧化作用和根际Fe2+浓度是根表铁膜形成的两个重要条件，水稻根部氧化能力主要依靠根部氧化酶、根部分泌氧化性物质、氧气和根际氧化性微生物等[5]。……