Si/As调控苗期水稻吸收、外排和转运砷的研究

通过生物模拟法,将水稻幼苗分别暴露于含有10μmol/L无机三价砷As(Ⅲ)或五价砷As(V)的营养液中12,24,48 h,探究硅砷摩尔比(Si/As为0:1,100:1和200:1)对苗期水稻吸收、外排、转运和累积砷的影响.结果表明,水稻暴露于含As(Ⅲ)营养液中12 h,与Si/As为0:1相比,Si/As为200:1的处理使水稻的As(Ⅲ)吸收速率降低30.7％(P＜0.05),且随着暴露时间的延长,水稻对As(Ⅲ)的吸收速率逐渐降低,不同Si/As对其吸收速率的影响也减弱.处理48 h,100:1和200:1的Si/As均降低水稻根部As(Ⅲ)向茎叶的转移系数,较Si/As为0:1分别降低51.2％和56.9％,同时水稻地上部As(Ⅲ)含量比Si/As为0:1的处理分别降低50.7％和67.2％;暴露在As(V)营养液中12 h,Si/As为100:1促进水稻对As(V)的吸收,增幅高达82.3％,但暴露24 h,Si/As为200:1则抑制水稻根系对As(V)的吸收,以及As(Ⅲ)的外排和As(Ⅲ)由水稻根系向茎叶的转运,降幅分别为28.0％,41.9％和39.9％.暴露48 h时,Si/As为200:1的水稻As(Ⅲ)转移系数较Si/As为100:1的处理降低57.9％,并且处理24,48 h时,Si/As为100:1和200:1水稻地上部As(Ⅲ)含量显著降低53.6％和75.0％,25.0％和52.8％.此外,水稻根系对As(V)的吸收与As(Ⅲ)的外排之间呈极显著正相关关系(r=0.921,P＜0.01),该关系不受Si/As和暴露时间的影响.无论是As(Ⅲ)或As(V)处理,在12～48 h的暴露时间内,Si/As为200:1显著抑制砷的吸收、As(Ⅲ)的外排和As(Ⅲ)在水稻体内的转运.