硒对镉胁迫下寒地水稻镉含量与分配的影响 被引量：39

1

作者 刘春梅 罗盛国 刘元英 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期190-199,共10页

【目的】研究施硒对不同镉污染土壤上镉在水稻各器官中的分配及稻米中镉含量的影响,探讨通过施硒降低水稻镉吸收量及在稻米中分配的可行性。【方法】采用盆栽试验,以垦鉴稻6号为材料,研究添加不同浓度镉(0、2、4和8 mg/kg土壤)的条件下... 【目的】研究施硒对不同镉污染土壤上镉在水稻各器官中的分配及稻米中镉含量的影响,探讨通过施硒降低水稻镉吸收量及在稻米中分配的可行性。【方法】采用盆栽试验,以垦鉴稻6号为材料,研究添加不同浓度镉(0、2、4和8 mg/kg土壤)的条件下,施硒(0、0.07和0.14 mg/kg土壤)对水稻不同器官镉含量和镉分配的影响。成熟期整盆收获,分别测定叶片、叶鞘、茎秆、根系和糙米、精米镉含量、硒含量和干物重,计算镉积累量和分配比例。【结果】1)当土壤镉浓度在0 4 mg/kg时,水稻各营养器官和糙米、精米中镉含量随土壤镉浓度增高而显著增加,但当土壤中镉浓度>4 mg/kg时,糙米和精米中镉含量增加不显著。未施硒(Se0)时,Cd2(4 mg/kg)和Cd3(8mg/kg)处理糙米中镉含量分别为0.221 mg/kg和0.234 mg/kg,分别是Cd0处理的15.8和16.7倍,均超过我国国家食品安全标准中稻米镉的限量(0.2 mg/kg),精米镉含量未超过国家食品安全规定的限量,Cd3处理精米中镉含量最高,为0.174 mg/kg。2)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量和镉积累量均显著下降,糙米和精米的镉含量均低于我国国家食品安全规定的稻米镉限量,且Se2(0.14 mg/kg)处理优于Se1(0.07 mg/kg)处理。其中Cd1(2 mg/kg)浓度时,Se2处理的精米镉含量下降幅度最大,比Se0降低31.5%(P<0.01)。3)镉在各器官中的分配比例为根系>茎鞘>稻谷>叶片。随着硒浓度的增加,镉在根系中的分配比例增加,在地上部的分配比例减少,在稻壳中的分配比例增加,在精米中的分配比例下降。在Cd1浓度时,根系镉分配比例范围为60.9%67.8%,稻谷镉分配比例为12.6%13.8%;Se2处理稻壳中镉分配比例比Se0增加5.2个百分点,而精米中镉分配比例则下降了6.2个百分点。4)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重均增加,Se2处理对干物重的影响优于Se1处理。 展开更多

关键词 硒 镉胁迫 寒地水稻 镉含量 镉分配

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硒对水稻镉含量及其在亚细胞中的分布的影响 被引量：17

2

作者 李虹颖 唐杉 +2 位作者 王允青 刘英 郭熙盛 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期320-326,共7页

通过元素含量测定与亚细胞分离的方法,分析水稻镉在不同器官、组织之间的差异分布特征,从微观水平上阐释硒增强水稻镉耐受能力的机理,阐明硒降低稻米镉累积量的作用机理。研究结果显示,(1)随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重均增加... 通过元素含量测定与亚细胞分离的方法,分析水稻镉在不同器官、组织之间的差异分布特征,从微观水平上阐释硒增强水稻镉耐受能力的机理,阐明硒降低稻米镉累积量的作用机理。研究结果显示,(1)随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重均增加。在2、4、8和16 mg·kg^(-1) Cd质量分数处理时,1.2 mg·kg^(-1) Se处理的糙米干物质量比Se空白处理分别增加了6.81%、7.73%、14.24%和49.62%。(2)当土壤镉质量分数在2~16 mg·kg^(-1)时,水稻各营养器官和糙米、精米中镉含量随土壤镉浓度的增高而显著增加。未施硒时,4、8和16 mg·kg^(-1) Cd处理糙米中镉质量分数分别为0.23、0.37和0.57 mg·kg^(-1),均超过我国国家食品安全标准中稻米镉的限量(0.20 mg·kg^(-1))。(3)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量和镉积累量均显著下降,4、8 mg·kg^(-1) Cd处理组中,糙米的镉含量均低于0.20 mg·kg^(-1),且1.2 mg·kg^(-1) Se处理优于0.4和0.8 mg·kg^(-1) Se处理。(4)镉在水稻各器官中的分配比例为:根系>茎叶>糙米>精米。随着硒浓度的增加,镉在精米中的分配比例下降。结论:硒能够通过调整镉在水稻不同器官中的分配比例,降低稻米中的镉含量;而硒元素对镉毒害的抑制作用,可能是通过细胞对镉的区室化分隔而实现的。 展开更多

关键词 硒 镉 糙米 精米 镉含量 镉分配

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有机肥对镉胁迫下不同基因型水稻镉吸收和分配的影响 被引量：48

3

作者 江巧君 周琴 +1 位作者 韩亮亮 江海东 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期9-14,共6页

以镇稻88和Ⅱ优107两个不同基因型水稻为材料,采用两年盆栽试验方法,研究了有机肥对水稻镉吸收及分配的影响。结果显示:镉胁迫(3.0mg·kg-1)下,水稻各器官的镉含量以及根系镉分配比例增加,穗的镉分配比例减少。有机肥对不加镉处理(... 以镇稻88和Ⅱ优107两个不同基因型水稻为材料,采用两年盆栽试验方法,研究了有机肥对水稻镉吸收及分配的影响。结果显示:镉胁迫(3.0mg·kg-1)下,水稻各器官的镉含量以及根系镉分配比例增加,穗的镉分配比例减少。有机肥对不加镉处理(土壤背景镉含量0.202mg·kg-1)的营养器官镉含量没有显著影响,籽粒镉含量略降低,但影响不显著。有机肥降低加镉处理的根系、糠层和精米的镉含量,影响根系的镉分配比例,减少穗的镉分配比例,并且一定程度减少籽粒中精米的镉分配比例。有机肥可能是通过减少土壤有效态镉,以降低水稻植株对土壤中镉的吸收,并且抑制镉往地上部以及精米中输送,从而显著降低了精米中的镉含量。另外,有机肥对两个基因型水稻的影响表现不同。 展开更多

关键词 水稻 镉 有机肥 镉吸收 镉分配规律

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镉胁迫对不同基因型玉米生长和镉吸收分配的影响 被引量：21

4

作者 王艳芳 悦飞雪 +1 位作者 李冬 刘领 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1440-1447,共8页

为比较玉米不同类型及其基因型对重金属镉富集特性的差异,筛选出具有镉(Cd)低积累潜力的玉米品种,通过盆栽模拟试验,研究3种玉米类型(普通玉米、甜性玉米和糯性玉米)的6个基因型(掖单13、郑单-958、苏玉糯-2、沪玉糯-2、金珠蜜超甜和申... 为比较玉米不同类型及其基因型对重金属镉富集特性的差异,筛选出具有镉(Cd)低积累潜力的玉米品种,通过盆栽模拟试验,研究3种玉米类型(普通玉米、甜性玉米和糯性玉米)的6个基因型(掖单13、郑单-958、苏玉糯-2、沪玉糯-2、金珠蜜超甜和申甜-1)在镉中度污染胁迫(3 mg·kg^(-1))与轻度污染胁迫(1 mg·kg^(-1))下植株生长及镉吸收分配特征。结果表明,轻度镉胁迫(Cd1)能够促进所有玉米基因型的生长,而中度镉胁迫(Cd3)降低了掖单-13、苏玉糯-2和沪玉糯-2基因型的生物量,同一镉水平下植株的生物量表现为普通玉米>甜玉米>糯玉米。随着土壤镉含量的提高,镉在普通玉米基因型根中的分配量大于甜型玉米和糯型玉米,但同一镉水平下普通玉米茎、叶和籽粒中的镉含量显著低于甜性玉米和糯性玉米。参试6个玉米基因型中普通玉米郑单-958基因型对镉的生物富集和转运能力最小。依据我国食品中污染物限量标准(GB2762-2017)和饲料卫生标准(GB13078-2017),郑单-958基因型在土壤轻度镉污染(Cd1)下籽粒中镉含量为0.083 mg·kg^(-1),未超过国家食品安全标准(≤0.1 mg·kg^(-1)),2个普通玉米基因型和2个甜玉米基因型籽粒中的镉含量在土壤中度(Cd3)、轻度(Cd1)镉污染下均未超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg^(-1))。本研究结果为中、轻度镉污染耕地进行玉米安全生产提供了理论依据。 展开更多

关键词 玉米 基因型 镉胁迫 生长 镉吸收分配

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土壤pH值与镉含量对水稻产量和不同器官镉累积的影响 被引量：14

5

作者 易镇邪 袁珍贵 +2 位作者 陈平平 郭莉莉 屠乃美 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期988-998,共11页

为探明水稻产量与镉积累分配对土壤pH值和镉含量的响应,以3个籽粒Cd含量差异明显的晚稻品种(天优华占,TY;星2号,X2;湘晚籼13号,XW)为试验材料,分别于不同pH值稻田研究土壤镉(Cd)含量对水稻产量和不同器官Cd累积的影响,并比较了品种间差... 为探明水稻产量与镉积累分配对土壤pH值和镉含量的响应,以3个籽粒Cd含量差异明显的晚稻品种(天优华占,TY;星2号,X2;湘晚籼13号,XW)为试验材料,分别于不同pH值稻田研究土壤镉(Cd)含量对水稻产量和不同器官Cd累积的影响,并比较了品种间差异。结果表明,水稻产量因土壤p H值下降而下降,且品种间降幅差异明显,以X2最大(21. 72%～33. 81%),XW最小(3. 05%～17. 71%);添加0. 5 mg·kg-1Cd时水稻减产不显著,但添加1. 0 mg·kg-1Cd时各品种均显著减产,且其降幅与品种和土壤pH值有关,X2和XW在酸化条件下降幅较大,而TY在正常pH条件下降幅较大。植株(整株) Cd含量存在品种间差异,各品种植株Cd含量均随着土壤Cd浓度的提高与土壤pH值的下降而显著提高,且植株Cd含量峰值因土壤酸化而提前。水稻器官间Cd含量依次表现根>茎>穗>叶,各器官Cd含量均随着土壤Cd浓度提高而显著增大,但增大倍数存在器官间差异;品种间器官Cd含量差异明显,营养器官表现为X2>TY>XW,而稻穗表现为TY>X2>XW。水稻各器官及全株Cd累积量均随着土壤Cd浓度提高和土壤pH值降低而显著增大,成熟期累积量表现为茎>穗>根>叶;品种间Cd累积量差异明显,营养器官和整株Cd累积量表现为X2>XW>TY,而穗Cd累积量表现为TY>X2>XW。Cd分配比例一般以茎为最高,叶最低,土壤酸化使茎、叶所占比例增大,根、穗所占比例降低;品种间Cd分配比例存在一定差异,穗Cd所占比例表现为TY>X2>XW。可见,水稻产量与器官间Cd累积分配规律受到土壤Cd含量和p H值的影响显著,同时也具有明显的品种间差异。本研究为不同水稻品种在不同p H值与Cd含量稻田上的应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 水稻 土壤PH值 产量 镉积累分配 品种间差异

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灌溉方式对土壤有效镉含量与双季稻产量形成及镉累积分配的影响 被引量：10

6

作者 苏雨婷 赵英杰 +5 位作者 谷子寒 王元元 屠乃美 周文新 陈平平 易镇邪 《作物研究》 2018年第3期180-187,共8页

以‘陵两优211’和‘威优46’为材料,通过大田试验比较研究了全生育期5 cm淹水灌溉与间歇灌溉对土壤有效镉含量与水稻产量形成及镉累积分配的影响。结果表明:(1)灌溉方式显著影响水稻产量,早、晚稻均以淹水灌溉处理产量较高,其原因主要... 以‘陵两优211’和‘威优46’为材料,通过大田试验比较研究了全生育期5 cm淹水灌溉与间歇灌溉对土壤有效镉含量与水稻产量形成及镉累积分配的影响。结果表明:(1)灌溉方式显著影响水稻产量,早、晚稻均以淹水灌溉处理产量较高,其原因主要是淹水灌溉处理具有较高的有效穗数、株高、叶面积和干物质积累量;(2)灌溉方式对早、晚稻土壤有效镉含量影响一致,分蘖盛期处理间有效镉含量无显著差异,孕穗阶段以间歇灌溉处理显著较高,而灌浆阶段以淹水灌溉处理显著较高;(3)镉在水稻各器官中分布不均匀,各器官镉含量呈现根系>茎鞘>叶片>稻穗的趋势;(4)除成熟期根系外,间歇灌溉条件下早、晚稻生育中后期各器官镉含量均显著高于淹水灌溉处理;间歇灌溉使水稻籽粒镉含量明显增大,且晚稻增加更明显;(5)早、晚稻成熟期茎秆镉积累量与地上部镉积累总量均以间歇灌溉处理较高。可见,灌溉方式能影响土壤有效镉含量与早晚稻产量及籽粒镉含量,实行全生育期5 cm淹水灌溉能获得较高产量,且籽粒镉含量显著降低。 展开更多

关键词 水稻 灌溉方式 土壤有效镉 产量形成 镉累积分配

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土壤镉含量影响水稻产量与稻穗镉累积分配的品种间差异 被引量：9

7

作者 袁珍贵 陈平平 +2 位作者 郭莉莉 屠乃美 易镇邪 《作物杂志》 CAS 北大核心 2018年第1期107-112,共6页

以谷粒镉(Cd)积累能力不同的3个晚稻品种(天优华占、星2号和湘晚籼13号)为材料,在人为设置的3个土壤Cd含量条件下,研究土壤镉含量提高对水稻产量与稻穗镉累积分配特性的影响及其品种间差异。结果表明:(1)土壤Cd含量提高使水稻产量下降,... 以谷粒镉(Cd)积累能力不同的3个晚稻品种(天优华占、星2号和湘晚籼13号)为材料,在人为设置的3个土壤Cd含量条件下,研究土壤镉含量提高对水稻产量与稻穗镉累积分配特性的影响及其品种间差异。结果表明:(1)土壤Cd含量提高使水稻产量下降,在添加1.0mg/kg Cd时各品种均显著减产,以天优华占降幅最大;土壤Cd含量提高对水稻产量构成因素的影响具有品种间差异,但其使各品种产量下降的主要原因基本一致,即主要由有效颖花数、结实率与收获指数下降导致。(2)稻穗与谷粒各部分Cd含量均随土壤Cd含量提高而显著提高,但并不呈直线增长趋势,3个品种的提高幅度表现天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。(3)稻穗Cd累积量随土壤Cd含量提高而显著提高,品种间稻穗Cd累积量呈天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势。(4)稻穗Cd主要累积在实粒中,但实粒Cd所占比例随土壤Cd含量提高呈下降趋势,3个品种实粒Cd所占比例呈星2号>天优华占>湘晚籼13号趋势。可见,土壤Cd含量提高对水稻产量与稻穗Cd累积分配的影响具有明显的品种间差异,Cd污染程度不同的稻田应因地制宜选择水稻品种。 展开更多

关键词 水稻 土壤镉含量 产量 镉积累分配 品种间差异

原文传递

杂交稻头季与再生季镉积累分配特性差异研究 被引量：4

8

作者 蒋艳方 陈基旺 +4 位作者 崔璨 王晓玉 陈平平 周文新 易镇邪 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期55-64,共10页

【目的】探究杂交稻头季与再生季镉积累分配特性差异,为再生稻安全生产提供科学依据。【方法】以Y两优9918和甬优4149为材料,采用随机区组设计开展大田试验,比较头季与再生季产量与镉积累分配特性。【结果】1)甬优4149再生季产量显著低... 【目的】探究杂交稻头季与再生季镉积累分配特性差异,为再生稻安全生产提供科学依据。【方法】以Y两优9918和甬优4149为材料,采用随机区组设计开展大田试验,比较头季与再生季产量与镉积累分配特性。【结果】1)甬优4149再生季产量显著低于头季,而Y两优9918表现相反;两品种再生季有效穗数、结实率显著高于头季,而千粒重显著低于头季;2)两品种头季成熟期根、茎、叶、穗镉含量均显著低于再生季,再生季糙米镉含量为0.13~0.17 mg/kg,显著高于头季;3)再生季各器官镉含量、镉积累量、日均镉积累速率、镉转移系数与富集系数均大于头季,Y两优9918与甬优4149再生季镉总积累量分别是头季的4.28和2.67倍,再生季糙米镉含量分别是头季的1.63和1.42倍;4)头季穗部镉主要来自灌浆中期-成熟期,而再生季主要来自齐穗前,镉积累最快阶段存在品种间差异;5)两品种稻桩镉积累量在再生季全生育期内表现累积趋势,但各生育阶段的表现存在品种间差异,Y两优9918以灌浆中期为界先降后升,甬优4149表现先降后升再降趋势。6)本研究条件下,Y两优9918头季产量低于甬优4149,但再生季产量表现相反,两品种全年产量差异不大;甬优4149器官镉含量、积累量、日均积累速率及富集系数一般高于Y两优9918。【结论】再生季镉超标风险大于头季,在镉污染稻作区应慎重发展再生稻,同时再生季降镉措施的应用应以齐穗前为重点。 展开更多

关键词 再生稻 头季 再生季 镉积累分配

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湘早籼45号头季与再生季产量及镉积累分配对灌溉方式的响应 被引量：1

9

作者 袁帅 陈基旺 +1 位作者 陈平平 易镇邪 《作物杂志》 北大核心 2023年第3期101-108,共8页

为给再生稻的安全生产提供科学依据,以湖南省主栽早稻品种湘早籼45号为材料,比较研究2种灌溉方式(淹水灌溉和间歇灌溉)下水稻头季与再生季的产量、土壤有效镉含量、各器官镉含量与积累量、镉转移系数与富集系数。结果表明,间歇灌溉显著... 为给再生稻的安全生产提供科学依据,以湖南省主栽早稻品种湘早籼45号为材料,比较研究2种灌溉方式(淹水灌溉和间歇灌溉)下水稻头季与再生季的产量、土壤有效镉含量、各器官镉含量与积累量、镉转移系数与富集系数。结果表明,间歇灌溉显著提高水稻生物量及产量,头季产量间歇灌溉比淹水灌溉高13.86%,再生季产量也以间歇灌溉处理略高;淹水灌溉处理显著降低水稻镉含量和积累量,其中头季与再生季糙米镉含量分别较间歇灌溉处理降低37.93%与43.90%,植株总镉积累量分别下降52.41%与53.40%。灌溉方式对头季与再生季镉转移系数影响规律不一致,头季镉转移系数淹水灌溉显著大于间歇灌溉,再生季表现相反。淹水灌溉显著降低土壤有效镉含量与水稻镉富集系数,头季与再生季成熟期淹水处理土壤有效镉含量相比间歇灌溉分别降低10.81%与16.92%。可见,淹水灌溉使水稻产量、糙米镉含量、土壤有效镉含量与镉富集系数降低,但头季与再生季降幅存在一定差异,产量降幅以头季稻较大,糙米镉含量与积累量、土壤有效镉含量降幅以再生季较大。 展开更多

关键词 再生稻 灌溉方式 产量 镉积累分配

原文传递

胞外聚合物对微生物还原含镉聚合硫酸铁絮体过程次生矿物形成及镉迁移转化的影响 被引量：3

10

作者 唐婕 郝鑫瑞 +2 位作者 易筱筠 冯春华 党志 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1828-1839,共12页

异化铁还原菌(Dissimilatory Iron Reducing Bacteria,DIRB)能够还原铁矿物,并对矿物中所含重金属的再分配产生深远影响.胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPSs)是决定细胞体表微环境理化性质的关键组分,对金属迁移转化... 异化铁还原菌(Dissimilatory Iron Reducing Bacteria,DIRB)能够还原铁矿物,并对矿物中所含重金属的再分配产生深远影响.胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPSs)是决定细胞体表微环境理化性质的关键组分,对金属迁移转化及矿物形成具有重要影响.本文探究EPSs对微生物还原含镉聚合硫酸铁絮体(Cd-loaded polyferric sulfate,Cd-PFS)过程的影响,该絮体通常在河流镉污染应急处理中形成.通过序批实验和矿化模拟实验,结合X射线衍射、扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱等分析方法,发现EPSs促进了微生物还原絮体中的Fe(Ⅲ),导致絮体解构,Fe^(3+)、Fe^(2+)及Cd2+释放进入溶液中.EPSs中磷酸化蛋白质和核酸中的磷酸基可作为成核位点,与铁原子形成P—O—Fe键,固定和聚集溶液中的Fe^(3+)、Fe^(2+),加速铁的沉淀,促进纤铁矿、磁铁矿等铁矿物形成,而这些铁矿物含有丰富的羟基官能团,通过内层络合增强了对溶液中Cd2+的吸附,降低了Cd2+的可迁移性及可生化性. 展开更多

关键词 胞外聚合物 含镉聚合硫酸铁絮体 异化铁还原 次生矿物形成 镉再分配

原文传递

晚稻产量构成与穗镉累积分配对土壤pH的响应及其品种间差异 被引量：3

11

作者 陈平平 袁珍贵 +2 位作者 郭莉莉 屠乃美 易镇邪 《作物研究》 2017年第6期635-639,共5页

以籽粒Cd积累能力不同的3个晚稻品种(天优华占、星2号和湘晚籼13号)为材料,分别在pH差异明显(4.86和6.75)但土壤总Cd含量相当(0.3812和0.3878 mg/kg)的两块稻田上开展大田试验,研究晚稻产量构成与稻穗镉累积分配对土壤pH的响应及其品种... 以籽粒Cd积累能力不同的3个晚稻品种(天优华占、星2号和湘晚籼13号)为材料,分别在pH差异明显(4.86和6.75)但土壤总Cd含量相当(0.3812和0.3878 mg/kg)的两块稻田上开展大田试验,研究晚稻产量构成与稻穗镉累积分配对土壤pH的响应及其品种间差异。结果表明:(1)在酸化稻田上,3个品种产量与有效穗数均显著下降,但每穗实粒数、结实率、千粒重与收获指数的变化在品种间表现不尽相同。(2)稻穗与籽粒各部分Cd含量分别表现枝梗>空粒>实粒、糙米>精米>谷壳的趋势。(3)品种间稻穗和籽粒各部分Cd含量与累积量差异明显,表现天优华占>星2号>湘晚籼13号趋势;稻穗和籽粒各部分Cd含量与稻穗各部分Cd累积量在酸化稻田上均显著提高,但品种间提高幅度差异明显,表现湘晚籼13号>星2号>天优华占趋势。可见土壤酸化显著提高水稻稻穗和籽粒Cd含量与累积量,但水稻品种间稻穗和籽粒Cd含量与累积量及其对土壤酸化的响应差异明显,这为选择适宜品种实现轻度镉污染稻田的水稻安全生产提供了可能。 展开更多

关键词 晚稻 土壤PH 产量 镉积累分配 品种

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