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Cd、Pb低吸收积累水稻品种筛选研究

彭华

   镉(Cd)、铅(Pb)是农田土壤重要的污染物质,随着工业的发展和人口数量的增加,其污染日益严重,对人类健康和农业生产构成严重威胁。水稻是世界性重要作物,对亚洲地区而言尤为重要。为了探索水稻不同品种对土壤重金属Cd、Pb吸收、分配和积累的差异及其机理,为了减轻稻米重金属污染的育种、品种选择及其他对策措施的制定提供依据,本研究:1、以重金属Cd、Pb污染土壤,选用不同水稻品种为材料,研究了水稻不同品种对重金属Cd、Pb吸收积累的差异,并进行品种筛选,筛选出重金属Cd、Pb污染土壤中,对重金属Cd、Pb低吸收积累的水稻品种;2、以代表性品种为材料,研究水稻不同时期对各器官对重金属Cd、Pb的吸收、分配的差异及其规律;3、以代表性品种为材料,研究水稻不同器官对重金属Cd、Pb吸收、分配差异的生理机理。主要结果如下: 1、以矿区或工厂周边Cd、Pb污染土壤,选择南方种植的50种水稻品种,通过盆栽试验和田间试验,结果表明,在矿区重Cd、Pb污染条件下,50种供试水稻品种糙米Cd含量90%超过国家食品安全标准,糙米Pb含量均超过了国家食品安全标准。糙米Cd、Pb含量最大值分别为:五丰优998 (0.658 mg/kg)和K优8602(1.408 mg/kg),均超过国家食品安全标准的3、7倍以上。说明我国南方一些厂矿周边地区土壤已受到严重污染,必须采取有效的治理措施保证食品质量安全。 2、水稻不同品种(组合)对重金属Cd、Pb的积累差异很大,将50种水稻品种糙米Cd、Pb含量聚类分析,聚出低、较低、较高和高吸收水稻4类,其中糙米低吸收Cd含量低于国家谷类食品安全标准的水稻品种有4个,分别为Ⅱ优838、丰源272、KY723和金优284,相对糙米Cd含量相对较低的水稻品种有汕优63、两优527、丰优9号。选择代表性11种水稻品种进行田间试验,对田间试验糙米重金属Cd、Pb含量及水稻产量同盆栽试验结果对比筛选出糙米重金属Cd低吸收积累水稻品种有:汕优63、两优527、湘晚籼13号和丰优9号;筛选出糙米重金属Pb低吸收积累水稻品种有:汕优63,两优838,两优527和丰优191。 3、选择代表性8种水稻进行不同时期Cd、Pb含量分析研究,在水稻生育全过程,不同生育期吸收重金属Cd、Pb差异很大,同时不同品种之间也存在差异。由于该差异性,找出水稻无论是茎叶还是根系,吸收重金属Cd、Pb的最大时期均为分蘖期。同时研究发现,大多数水稻品种同一器官在水稻不同生育期的Cd含量存在较好的相关性,可以说明重金属积累在水稻器官中的相对迁移较小。对于不同时期水稻对Pb的吸收,同一器官在水稻不同生育期相关性很差。 4、对代表性8种水稻品种进行不同器官Cd、Pb含量分析研究,得出水稻吸收积累重金属的规律,即根>茎叶>糙米。分蘖期、抽穗期和成熟期根系Cd含量与茎叶Cd含量比值分别为:13.8、15.3和12.3,从分蘖期到成熟期有缩小的趋势。成熟期根系、茎叶及糙米Cd含量比值为:29.8:2.4:1,表明根系是水稻吸收和积累重金属Cd、Pb的主要器官。分蘖期、抽穗期和成熟期根系Pb含量与茎叶Pb含量比值分别为:18.8、21.9和22.2,到成熟期比值增大,根系是Pb主要存贮器官。低吸收水稻品种吸收积累Cd的机理并不尽一致。不同水稻品种糙米重金属Cd含量低的可能原因:1)水稻根系吸收重金属Cd,向茎叶及糙米迁移率低,导致糙米Cd含量低;2)根系吸收Cd较低。……   
[关键词]:水稻;筛选;Cd;Pb
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南农业大学2009年