不同纤维细度苎麻种质镉富集与转运和积累能力比较

为探明镉在不同细度苎麻种质体内的积累与富集性差异,对20个苎麻种质进行镉污染大田试验。结果表明:供试苎麻种质镉富集系数的变幅为0.97~1.58,富集系数较高的分别是中细度种质‘新1号’‘中苎1号’和高细度种质‘湘饲纤兼用苎麻1号’,富集系数依次为1.58、1.55、1.54,属于镉高富集苎麻种质,镉富集系数(0.97)最小的是高细度种质‘黄平青麻’;供试苎麻种质镉转运系数的变幅为0.66~1.41,转运系数最高的是中细度种质‘耒阳青麻’,其转运系数为1.41;供试苎麻种质年镉积累量的变幅为10.24~21.87 g/hm~2,筛选出高积累镉苎麻种质‘C’‘中苎1号’和‘多倍体1号’,其年镉积累量分别为21.87、19.87、18.75 g/hm~2。综合分析,苎麻纤维细度不影响其镉富集能力。     

不同木薯品种生理特性及产量比较研究

以辐选01、桂垦09-11、南植199、新选048、GR891、桂垦09-26、华南124、华南205等8个木薯品种为材料,对不同生长时期各木薯品种的生长状况、叶片生理生化特性、产量性状进行比较研究,从而筛选出产量高、性状好的木薯品种,为今后高产优质木薯选育提供依据。结果表明,木薯的株高、茎粗与鲜薯产量高低紧密相关,块根长、块根粗、块根数与鲜薯产量没有明显相关关系,叶片叶绿素、可溶性糖、还原糖含量高可以促进块根淀粉的积累,叶片蔗糖、淀粉含量的高低与块根淀粉积累没有直接关系。在木薯的整个生长时期,新选048和桂垦09-26的综合性状最优,生长快,长势旺盛,产量高且品质好,鲜薯产量分别为93 887.95 kg/hm~2和92 665.74 kg/hm~2,因此适合大面积、规模化推广种植;辐选01、桂垦09-11、华南124的综合性状居中,但鲜薯产量较高,属高产量品种;GR891、华南205的综合性状一般,南植199的综合性状相对较差。     

不同木薯品种对重金属Cu Zn Cd累积差异及健康风险分析

木薯在污染土壤上的生物修复和能源植物利用方面具有巨大潜力。为探究不同木薯品种重金属Cu、Zn、Cd的吸收转运差异及人体暴露风险评估,选取华南地区生产上常用的三个木薯品种(华南5号、华南205号、华南8号)进行污染小区试验。结果表明,华南8号在三个木薯品种中产量最高,在宁西样地可达53 125 kg·hm~(-2),三个木薯品种各组织器官中Cu、Zn、Cd的含量均表现为:茎叶块根;进一步比较发现,华南8号对三种重金属的总富集量系数最大,其中Cu为4.30、Zn为2.86、Cd为2.80,适宜在中轻度污染土壤上推广种植。靶标危害系数方法(THQ)计算结果显示,宁西样地三个木薯品种通过块根途径暴露接触重金属对成人和儿童均具潜在健康风险。     

不同玉米(Zea mays)品种对镉锌积累与转运的差异研究

选取20个玉米(Zea mays)品种作试验材料,通过田间试验研究了镉-锌(Cd-Zn)复合胁迫下玉米的生长发育及其积累和转运Cd、Zn的差异,以期筛选出Cd、Zn低积累的玉米品种。结果表明,Cd-Zn复合胁迫下,玉米的株高、叶面积、生物量、产量以及玉米根、茎叶和籽粒中Cd、Zn含量在品种间均表现出显著差异。有2个品种籽粒的Cd含量超过国家食品卫生标准(≤0.2 mg·kg-1),13个品种茎叶的Cd含量超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg-1),所有品种籽粒和茎叶的Zn含量均符合国家食品卫生标准(≤50mg·kg-1);有7个品种的Cd富集系数1,13个品种茎叶转运系数1,所有品种籽粒转运系数均1;20个玉米品种Zn的富集系数均1,有18个品种茎叶转运系数1,6个品种籽粒转运系数1。根据玉米生物量、产量、籽粒Cd和Zn含量、富集系数、转运系数等指标进行评价,认为红单6号、红育1号、云优78、平单2号、屏单2号5个品种可作为Cd低积累玉米品种,雅玉98可作为Zn低积累玉米品种,可分别在个旧地区Cd、Zn中、轻度污染土壤上推广种植。     

不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

铅锌矿区周边农田Cd、Pb低累积玉米品种筛选

【目的】筛选适合在兰坪白族普米族自治县官坪村种植的Cd、Pb低累积玉米品种。【方法】选取42个玉米品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下玉米的生长情况、产量以及不同玉米品种Cd、Pb的累积与转运差异。【结果】42个玉米品种产量为5 675.28～11 263.65 kg/hm2,16个玉米品种籽粒Cd、Pb含量均低于GB 2762—2017《食品安全国家标准》的规定[w (Cd)≤0.1 mg/kg,w (Pb)≤0.2 mg/kg],42个玉米品种Cd富集系数为0.063～0.727,Pb富集系数为0.019～0.078,籽粒Cd转运系数为0.007～0.089,籽粒Pb转运系数为0.010～0.312。【结论】根据玉米生物量、产量、籽粒Cd、Pb含量、富集系数、转运系数等指标进行综合评价,认为西单8号、路单2号、路单6号、秋硕玉6号和宣黄单5号5个品种可作为Cd、Pb低积累玉米品种在兰坪白族普米族自治县官坪村推广种植。     

苎麻种质资源镉富集能力基因型差异研究

苎麻是我国重要的纤维作物之一，是非常有前景的重金属镉污染土地修复植物。为进一步评价和鉴定苎麻种质镉富集的特性，筛选出优异的高镉富集能力苎麻种质，对农田镉污染条件下种植的269份苎麻种质资源的镉富集能力进行了研究。结果表明，269份苎麻种质资源镉积累量、富集系数和转运系数均存在显著差异，其变异系数分别为31.10%、20.19%和19.59%。57.25%的苎麻种质各器官镉积累量的分布规律为萝卜根＞繁殖根＞麻叶＞麻骨＞原麻＞麻壳，37.17%种质的繁殖根镉积累量显著高于萝卜根，4.46%种质分布规律表现不一致。系统聚类分析表明，269份苎麻种质分成4类，Ⅰ～Ⅳ类分别含有7份、76份、139份和47份种质。第Ⅰ类苎麻种质各部位镉积累量显著高于其他类群。通过隶属函数法对269份苎麻种质地上部镉积累量、富集系数和转运系数进行综合分析，筛选出高镉富集能力的种质18份，分别是坡埝青叶苎2号、长沙苎麻、杨柳坝坐蔸麻、湘潭竹根家麻、祁东苎麻2号、南坡红花滇黔苎、坡结滇黔苎、乐业灰绿苎、隆回本地麻、浏阳苎麻2号、七宝山苎麻2号、木鱼苎麻1号、大庸黄壳麻、南坡楔基苎、川苎1号、赤麻、74-69和坡口苎麻，其地上部镉积累量平均值为657.55 μg·株-1，区间为436.60～942.91 μg·株-1，富集系数平均值为1.10，转运系数平均值为0.93。上述结果为苎麻镉修复专用品种的选育奠定了基础，同时也为苎麻修复镉污染农田提供参考。     

31份木薯种质资源的鉴定评价及遗传多样性分析

[目的]从供试木薯种质材料中筛选优良种质,为我国木薯新品种的选育提供优良亲本.[方法]从植物学性状、农艺性状及氢氰酸含量等方面对31份国内外引进与收集的木薯资源进行初步鉴定评价,并对相关性状进行遗传多样性分析.[结果]31份木薯种质资源在叶片形状、叶片颜色、叶裂数、叶柄颜色、叶脉颜色、主茎内外皮颜色、茎秆生长情况、株型、茎分叉、分支角度、株高、主茎高度、主茎直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根内外皮颜色和块根肉质颜色等方面均表现出较丰富的遗传多样性.从31份种质资源中筛选出株型较好的资源13份,单株鲜薯产量>2800.00 g的资源4份,氢氰酸含量<50.00 mg/kg的资源10份,单株鲜薯产量≥2901.75 g、收获指数≥0.74、氢氰酸含量≤28.86 mg/kg的资源2份.[结论]31份木薯种质资源具有较丰富的遗传多样性,其中筛选出2份单株产量高、收获指数高、氢氰酸含量低的种质,可在优良食用木薯育种中重点利用.     

重金属镉在木薯中的积累及对其生长的影响

[目的]研究镉污染对木薯（Manihot esculenta Cranz）生长的影响及镉在木薯各部位中的吸收累积规律。[方法]以GR911木薯品种为材料,采用土壤盆栽试验,研究不同浓度镉对木薯生长的影响及镉在木薯各部位的吸收分布特点。[结果]随着镉浓度的增加,木薯的株高、茎径、叶面积指数及块根重量均有不同程度的降低;木薯吸收的镉,大部分停留在茎部,其次是叶片,少量留在块根中,整体分布特征为茎〉叶〉根。[结论]镉对木薯生长有明显的影响,当镉浓度大于30 mg/kg时,木薯表现出明显的毒害作用,且茎、叶对镉的累积系数也呈现下降趋势。     

不同类型水稻镉富集与转运能力的差异分析

选取84个水稻品种在镉(Cd)中轻度污染农田上进行原位小区试验,通过统计分析水稻Cd富集系数及转运系数,探索具有相似产量与Cd富集能力的水稻品种各器官Cd的富集及Cd在土壤-水稻系统中转移特征,比较不同类型水稻Cd富集与转运的差异。结果表明:水稻糙米Cd富集系数范围为0.10~0.78,小区产量范围为8.20~11.50 kg(以小区面积3.5 m×3.5 m计),不同水稻品种产量与糙米Cd富集能力不存在显著相关性。以产量和糙米Cd富集系数为指标将所有水稻品种进行聚类分为高产高Cd(组1)、低产高Cd(组2)、高产低Cd(组3)和低产低Cd(组4)四组。水稻各器官Cd富集规律均为根系茎叶糙米,Cd由根系向上传递过程中,含量越来越低。不同产量和富集能力的水稻类型的差异,主要在于茎和叶的富集与转移。高产或高Cd品种有较强的将Cd从根转运到茎和从茎、叶转运到米的能力。低Cd水稻无论产量高低,对各器官的Cd转运能力无显著影响。筛选、培育适合在中轻度污染区种植的高产低Cd水稻品种是可行的。在种植过程中控制茎的吸收与转运将对保障粮食安全生产具有重要意义。     

木薯不同部位光合同化产物分配的研究

为研究木薯光合同化产物蔗糖和淀粉在植株各部位的分配,以及它们的转运情况与块根淀粉含量累积的关系.采用随机区组设计的方法,以南洋红、SC124、GR911、巴西种及GR891作为试验材料,分析各木薯品种光合产物蔗糖和淀粉含量,在植株不同部位的动态变化情况.结果表明:叶片同化产物蔗糖,直接通过韧皮部的运输到达块根,在块根中通过淀粉合成酶,合成淀粉;淀粉则先转化为蔗糖,再通过韧皮部运输到块根,然后在块根中合成淀粉,随着块根淀粉含量的增大,叶片、块根中蔗糖含量也有增大的趋势,随着木薯块根淀粉积累的速度增加,叶片、叶柄中淀粉含量呈逐步减少的趋势.     

镉污染农田甜（糯）玉米品种对镉的积累特性

通过田间试验筛选籽粒镉（Cd）低积累玉米品种，为Cd污染农田安全利用提供技术指导。本试验研究22个玉米品种对Cd的富集和转运特征，并探讨了玉米不同器官和籽粒Cd含量的相关性。结果表明，供试玉米品种产量和籽粒Cd含量存在显著差异，综合这两个因素考虑，推荐种植的鲜食糯玉米品种为：黑甜糯168、浙糯玉14、浙糯玉16、浙甜糯86，鲜食甜玉米品种为：浙泰甜928、承玉19。供试玉米品种籽粒、茎秆、叶片、棒和壳的Cd含量的变化范围分别为0.03~0.51、0.18~1.69、1.24~4.96、0.29~2.54、0.14~1.26 mg·kg^-1，不同品种玉米Cd积累能力差异最大的器官是籽粒，植株各部位富集能力为叶片>壳≈茎秆>棒>籽粒，说明与Cd吸收能力相比，Cd转运能力对籽粒Cd积累的影响更大。通过对籽粒Cd含量聚类将22个玉米品种分为低镉含量组、中镉含量组、高镉含量组。高镉含量组植株各部位的Cd富集系数和各部位-籽粒Cd转运系数均高于其他两组，说明高镉含量组玉米品种同时具有较高的Cd吸收能力和Cd转运能力。低镉含量组棒（r²=0.469^**）、壳（r²=0.258^**）、叶片（r²=0.151^*）Cd含量与籽粒Cd含量呈显著正相关（P<0.05），低镉含量组玉米各部位Cd含量与籽粒Cd含量的相关系数高于其他两组，说明低镉含量组不同部位向籽粒的转运能力对籽粒Cd含量的影响更大。     

镉污染农田不同水稻品种对镉的积累特性

在大田试验环境下筛选籽粒镉（Cd）低积累水稻品种，为Cd污染农田安全利用提供技术指导。本试验研究14个水稻品种对Cd的富集、转运特征，并探讨了水稻不同生育时期的Cd积累规律。结果表明，供试水稻品种产量和籽粒Cd含量存在显著差异，综合这两个因素考虑，推荐种植的水稻品种为：甬优538、浙粳优6153、浙粳99、浙辐粳83、秀水121。供试水稻品种籽粒、秸秆的Cd含量的变化范围分别0.13~0.95 mg·kg^-1、1.39~3.84 mg·kg^-1，籽粒Cd的变差大于秸秆Cd，且秸秆的Cd富集能力大于籽粒，说明与Cd吸收能力相比Cd转运能力对籽粒Cd积累的影响更大。通过对籽粒Cd含量聚类将14个水稻品种分为低镉含量组、中镉含量组、高镉含量组。低镉含量组各部位的Cd富集系数和Cd转运系数均低于其他两组，说明低镉含量组水稻品种同时具有较低的Cd吸收能力和Cd转运能力。随着生育时期的推进，植株Cd含量不断提高。并且，齐穗期-成熟期不同类型水稻品种植株Cd含量差异较大，说明齐穗期-成熟期是植株Cd快速积累时期和影响籽粒Cd积累的关键时期。     

基于多指标的镉低积累水稻品种筛选

为筛选高产且镉低积累水稻品种,选择江西省新余市主推的10个早稻和12个晚稻品种为材料,采用田间小区试验,比较不同水稻品种在轻度镉污染农田对镉吸收、积累和富集的差异,测定不同水稻品种的产量、糙米镉含量、富集系数和转运系数等指标。结果表明,不同水稻品种的糙米镉含量差异较大(P<0.05),早稻品种糙米中镉含量为0.11～0.25 mg·kg^-1,晚稻品种糙米中镉含量为0.05～0.21 mg·kg^-1,其中启两优1639、陵两优171和兴安香占等水稻品种糙米的镉含量超过国家限量标准值(0.20 mg·kg^-1)。早稻品种糙米对土壤镉的富集系数为0.26～0.57,晚稻为0.17～0.73;早稻品种谷壳-糙米转运系数为1.12～2.62,晚稻为0.26～2.75;糙米镉含量与富集系数、转运系数相一致。不同品种水稻产量为6.30～11.69 t·hm^-2,早晚稻产量较高的分别是启两优1639和甬优4949。通过多目标的聚类分析,兼顾水稻产量与糙米镉累积情况,筛选出早稻品种陵两优47、晚稻品种甬优494...     

药肥施用量对土壤养分和木薯产量的影响

以木薯品种新选048为材料,设药肥300、600、900 kg/hm~2和空白对照4个处理,通过测定土壤碱解氮、速效钾、速效磷含量,木薯株高、茎粗、叶片及块根可溶性糖含量等生理指标,并测定木薯主要经济性状及产量,探讨药肥对木薯产量及其相关性状的影响。结果表明,施用药肥能明显改善土壤养分状况,提高碱解氮、速效钾及速效磷含量,促进木薯生长和对养分的吸收,改善块根性状,提高块根可溶性糖含量。与对照相比,300、600、900 kg/hm~2药肥处理的块根产量分别提高21.20%、23.91%和14.31%,表明适量的药肥利于木薯增产,药肥用量过多反而使产量下降,综合成本、块根性状及产量等因素,300 kg/hm~2药肥处理的效果最好。     

贵州木薯引种区域试验研究

木薯是世界三大薯类作物之一,用途广泛,综合效益高,对保障国家粮食安全、促进农民收入提高等具有十分重要的意义。为了选出适应贵州栽培的木薯品种,2010年引进的8个木薯品种进行区域试验,以SC201为对照,结果表明:木薯产量以SC5(48 474 kg/hm2)、GR911(44 187 kg/hm2)、GR3(44 148 kg/hm2)最好,鲜薯淀粉含量以GR3(32.17%)、GR891(31.84%)最好,从淀粉产量来综合评价GR3、SC5、GR911最好,可以作为贵州主要品种推广。     

不同木薯品种产量及其相关性状研究

以辐选01、桂垦09-26、桂垦09-11、新选048、华南205、GR891、华南124等7个木薯品种为试验材料,对其产量及相关性状进行比较研究。结果表明,参试7个木薯品种中,新选048产量最高,块根品质优良,为最优品种;桂垦09-26、桂垦09-11产量高但块根品质较差,属于高产量品种;辐选01与GR891块根淀粉含量高但产量低,属于高淀粉品种;华南124综合性状一般,华南205相对较差。     

不同木薯品种生理及块根淀粉积累特性研究

以木薯品种南洋红、华南205、GR891、华南124、新选056、辐选01、华南5号、新选048为材料,对木薯不同品种生理生化和淀粉积累特性进行研究。结果表明：辐选01、GR891叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量较高,块根淀粉积累早、积累快,淀粉含量较高;而华南124、南洋红叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量较低,块根淀粉积累较迟、积累较慢,淀粉含量较低。华南205、新选056、华南5号、新选048介于前四者之间。可见,木薯叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量与块根淀粉积累有密切关系。     

三种植物对土壤镉的富集效果研究

为筛选出适应中轻度重金属镉（Cd）污染农田的富集植物,以生物质高粱、甜高粱（Sorghum bicolor‘Dochna’）和蓖麻（Ricinus communis L.）为材料,通过田间试验研究这3种植物的生长情况及其对Cd的富集特征。结果表明,生物质高粱地上部生物量为22.574 8 t/hm²,是甜高粱和蓖麻地上部生物量的1.2、5.1倍。3种富集植物各器官中Cd的富集含量均表现为茎秆>叶片>穗,生物质高粱和甜高粱茎秆和叶片中Cd的富集系数均超过1。生物质高粱、甜高粱和蓖麻当季地上部可移除Cd的总量分别为24.66、17.72、1.57 g/hm²。在3种富集植物中,生物质高粱生物量最大,对Cd富集能力强,是一种潜在的Cd污染修复植物资源。     

硫铁矿区污染土壤镉铅高富集蓖麻品种筛选

蓖麻（Ricinus communis L.）是一种有价值的能源作物,筛选适合在硫铁矿区严格管控类耕地上种植的Cd、Pb高富集蓖麻品种,可以合理地利用污染农田且能生产生物能源。选取18个蓖麻品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下蓖麻的生物量及产量、根际土壤Cd、Pb含量及不同蓖麻品种Cd、Pb的提取量、富集与转运差异、根际土壤重金属有效态等。结果表明,不同蓖麻品种的全株生物量及果实的产量之间差异明显;重金属Cd、Pb在蓖麻不同组织的分布情况均为根>茎>叶>壳>籽粒,18个品种蓖麻Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1,同一个品种茎叶Cd的转运系数均高于果实Cd转运系数,茎叶Pb的转运系数除BM-6外,均高于果实Pb的转运系数; Cd的最大提取量为42.67 mg·株^-1,Pb的最大提取量为1 482.22mg·株^-1;根际土壤有效态Cd、Pb含量均高于背景值,有效态Cd含量为1.25~2.82 mg·kg^-1,有效态Pb含量为72.20~108.79 mg·kg^-1;通过聚类分析,品种BM-6、BM-7、BM-11、BM-13、BM-15和BM-18为蓖麻Cd、Pb高富集的品种。根据蓖麻生物量和产量,植株Cd、Pb含量及提取量,富集及转运系数,根际土壤有效态及酶活性等指标进行综合评价,认为BM-2、BM-6、BM-7、BM-15和BM-18共5个品种可作为Cd、Pb高富集蓖麻品种在严格管控类耕地上推广种植,其中效果最好的品种是BM-18。