不同污染水平下镉低积累水稻品种筛选

水稻是我国重要的粮食作物,镉低积累水稻品种筛选的研究对于保障粮食安全具有重要意义。为探讨在不同镉污染水平下水稻品种间的镉积累差异,以中嘉早17、金早51、中组143、甬籼15、嘉创18、中早39和浙1831共7个水稻品种为试验材料,采用盆栽试验方法,比较分析在2.70 mg/kg和5.77 mg/kg的镉污染土壤中各水稻品种的镉低积累水平,以筛选出镉低积累水稻品种。结果表明,不同水稻品种间镉积累特性存在极显著差异,其中中嘉早17、金早51、浙1831均具有一定的镉低积累特性,表现为金早51>浙1831>中嘉早17,而中组143、甬籼15等品种耐镉性较差,不具有镉低积累特性。     

镉低积累水稻品种选育研究进展

水稻（Oryza sativa L.）是我国主要粮食作物之一,稻米镉超标问题严重威胁人体健康。降低稻米镉污染风险,实现水稻安全生产迫在眉睫。镉低积累水稻品种选育是降低稻米镉污染风险经济有效的方法之一。从常规表型筛选到分子标记辅助筛选,从常规育种到分子标记辅助育种、基因工程育种、基因编辑和分子设计育种等分子育种技术,低镉水稻品种选育技术将会走向精准化、高效化与智能化,为水稻的安全生产提供了巨大推动力。综述了镉低积累水稻品种筛选与低镉水稻材料创制的研究进展,并对未来低镉水稻新一代分子育种技术的发展方向进行展望,旨在为保障我国粮食安全与居民健康提供科学支撑。     

重金属低积累水稻品种筛选初报

为了筛选出适合湘西自治州推广的重金属低吸收水稻品种,从当地主推品种和湖南省应急性镉低积累水稻品种清单中选取16个水稻品种,于2021年在花垣县开展重金属低积累水稻品种筛选试验,主要考察参试水稻品种的重金属(镉、砷)富集系数和产量。结果表明：16个参试水稻品种的镉超标风险系数由高到低排列依次为晶两优534、晶两优华占(中风险Ⅲ),东两优丰占、泓两优503、隆两优华占、冠两优华占、泸优9803、创两优丰占、C两优755、两优336、Y两优9918、悦美占、Y两优2108、和两优1号(低风险Ⅱ),隆两优1308、隆两优1212(无风险Ⅰ);砷超标风险系数由高到低排列依次为隆两优1308、和两优1号(高风险Ⅳ),C两优755、两优336、悦美占、创两优丰占、泓两优503、Y两优9918、泸优9803、东两优丰占、隆两优华占、隆两优1212、冠两优华占、晶两优华占、晶两优534、Y两优2108(中风险Ⅲ);实际产量最高的是创两优丰占(12 003 kg/hm²),最低的是泓两优503(9 391kg/hm²),其中泓两优503、悦美占、C两优755减产...     

湘潭市镉低积累水稻品种筛选试验

水稻对镉的积累存在品种间差异,筛选稻米镉含量低、稳定性好、适应当地环境的水稻品种,能有效解决镉污染稻田水稻安全生产问题。研究将湘潭地区种植广泛的82个早、晚稻品种进行盆栽试验。结果表明:早稻品种株两优729和两优早17,晚稻品种丰源优272和C两优7号,在一般污染区能够达到国家标准,在重度污染区域种植未达到FAO/WHO标准的上限,可在湘潭地区作为应急性低镉品种推广使用。     

龙里县镉低积累水稻品种的筛选

为有效解决龙里县镉超标水稻安全生产问题,筛选出水稻中镉含量低、稳定性好、适应当地环境的品种,开展镉低积累的水稻品种筛选试验。结果表明：泰丰优238产量为551.6 kg/667m²,且镉含量(0.019 mg/kg)不超标;金龙优263产量为547.8 kg/667m²,且镉含量(0.098 mg/kg)不超标;泰丰优208产量为521.3 kg/667m²,且镉含量(0.122 mg/kg)不超标;华浙优1号产量为496.8 kg/667m²,且镉含量(0.077 mg/kg)不超标;瑞优727产量为428.8 kg/667m²,且镉含量(0.028 mg/kg)不超标。泰丰优238、瑞优727、华浙优1号、金龙优263和泰丰优208可推荐为龙里县安全利用类镉污染耕地推广种植水稻品种。     

镉高(低)积累油菜品种的筛选

以近年来在湖南省大面积推广的以及常德市农林科学研究院筛选出的试验表现较好的32个油菜品种(组合)为材料,在常德市农林科学研究院和湘乡市棋梓镇蛇潭村进行镉高(低)积累油菜品种的筛选。结果表明:参试油菜品种(组合)植株中镉含量在1.566~3.352 mg/kg之间;在土壤镉含量为0.904 mg/kg的条件下种植油菜,油菜籽粒中镉最高含量为0.396 mg/kg,其籽粒均符合食品中污染物限量标准;油菜各部位镉积累量由高到低依次为茎根果壳籽粒;筛选出高积累品种创杂油5号、金黄油99、渝黄4号和低积累品种(组合)S15、G212A/P9、沣油958,可作为镉污染地区食用油品种推广种植。     

镉低积累水稻品种筛选及其在镉超标稻田的表现评价

【目的】筛选镉低积累型水稻品种并开展镉超标稻田表现评价研究,为广西中低度镉污染稻田生产安全稻米提供品种和数据参考。【方法】以114份（V1~V114）水稻低镉品种育种材料为试验对象,从中筛选综合性状优良且籽粒表现为镉低积累的目标材料;对目标材料进行大田试验和盆栽试验验证,测定其在广西不同试验点的农艺性状和精米镉含量。【结果】初步筛选试验的114份参试材料中,除V102的精米镉含量低于最低检测值外,其余113份水稻育种材料的精米镉含量范围在0.01~0.35 mg/kg,平均值为0.10 mg/kg,筛选得到综合性状优良且精米镉含量较低的材料V111（审定后名称为桂育12）。桂育12在中低度镉污染区大田验证种植时,精米镉含量（0.01~0.10 mg/kg）未超出国家标准GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》规定的限值（0.20 mg/kg）。盆栽试验结果表明,在pH为5.0,土壤镉含量3.0 mg/kg条件下,桂育12精米镉含量（0.34 mg/kg）有超标风险;各试验中土壤镉含量对桂育12部分农艺性状指标影响显著（P<0.05）,但属于品种种植的正常波动范围,对米质和产量的综合影响有限。【结论】从114份水稻材料中筛选出的镉低积累品种桂育12,经多年多点试验验证,在中低度镉污染稻田产出的稻米镉含量不超标,籽粒镉低积累性状较稳定,综合性状表现受土壤镉含量影响较小,可在广西中低度镉污染稻田推广应用。     

镉砷低积累水稻品种筛选

通过田间试验方法,对镉砷复合污染稻田内15个水稻品种的镉砷累积特性进行研究。结果表明:15个水稻品种的平均产量为7 962.20±352.45 kg/hm~2,其中野香优丝苗、天龙一号、深优9595这3个品种产量较低,存在减产风险;15个供试品种的稻米镉含量范围为0.41～0.81 mg/kg,均超过食品安全国家标准;稻米砷含量范围为0.14～0.21 mg/kg;其中深优9595、桃优香占、C两优87和天龙一号4个品种超过食品安全国家标准;15个品种中仅Y两优9918和野香优莉丝这2个品种的稻米镉、砷含量皆低于平均值,可优先在轻度镉砷复合污染地方进行试种;根据稻米镉、砷含量进行聚类分析可知,15个品种可分为3类,第一类为镉高砷低类型,有隆两优华占、晶两优1212、隆两优1988、C两优386这4个品种;第二类为镉砷同步低积累类型,仅Y两优9918这1个品种;第三类为砷高镉低类型,有深两优5814、和两优1号、C两优87等10个品种。     

云南某矿区周边重金属镉低积累、高产玉米品种筛选研究

以20个玉米品种为试验材料,通过田间小区试验,分析农田土壤pH为碱性、重金属Cd污染土壤条件下,不同玉米品种产量及籽粒中重金属Cd含量差异性。研究结果表明：研究区20个玉米品种产量间存在差异性,金秋玉35、五谷3861、胜玉8号、罗单299、垦玉1505、会玉336产量较高,优先推荐种植;20个玉米品种对重金属Cd累积性差异较大,康农20和康农玉007这2个玉米品种籽粒中Cd含量超过标准限值,其余18个品种均未超标,五谷3861、会玉336、诚信5号3个品种对重金属Cd累积性最低;综合玉米产量及重金属Cd的累积性,金秋玉3、五谷3861、会玉336建议在当地优先推广种植,具有高产及Cd低积累特性,能有效保障当地农用地安全生产。     

长株潭地区低镉积累玉米品种的筛选

以18个玉米品种为材料,通过田间试验,研究不同品种对土壤中镉(Cd)元素累积和富集的差异,以期筛选出适宜长株潭地区种植的低积累Cd玉米品种。结果表明：18个玉米品种茎叶Cd含量存在显著差异,其中15个玉米品种茎叶的Cd含量超过了《饲料卫生标准》(GB13078—2017)要求,超标率为83.33%;籽粒Cd含量存在极显著差异,其中有5个玉米品种(先达901、庆农13、祥玉88、祥玉10号、新中玉801)的籽粒Cd含量超过了《食品安全国家标准食品中污染物限量》要求,不能食用,占供试品种的27.78%;18个玉米品种茎叶Cd的富集系数为0.28～2.72,籽粒Cd的富集系数为0.03～0.30,籽粒Cd的转运系数为0.03～0.28,均小于1,说明玉米对土壤Cd有一定的吸附能力,但茎叶向籽粒转运Cd的能力较弱,导致玉米籽粒对Cd的富集能力较低。根据玉米产量、田间倒伏以及籽粒Cd积累情况,初步筛选出3个适宜长株潭地区种植的低积累Cd玉米品种豫丰玉88、福科07、大天1号。     

筛选和培育镉低积累水稻品种的进展和问题探讨

推广镉低积累品种是重金属污染农田安全利用的前提,筛选和培育镉低积累水稻品种已经成为水稻育种家的一个重要任务。近年来人们对镉低积累品种的筛选和培育工作投入较大的精力,但是由于稻米镉积累是一个复杂性状,受环境和基因型共同调控,人们对重金属低积累品种的定义、特征、筛选认定方法等并没有形成一致意见。本文主要介绍了最近几年国内外在镉低积累水稻品种筛选和定向培育方面的最新成果。在此基础上,从遗传学和农学角度提出了我们对镉低积累品种的定义及其特征的理解:镉低积累品种是指在相同环境条件下稻米镉积累量相对较低的品种,其在高镉(有效态)背景下稻米镉含量相对较低,中低镉背景下能达标,而低镉土壤背景下不超标。虽然稻米镉积累受环境和遗传因素共同调控,但镉积累特性遗传率高,降低稻米镉积累量不影响水稻的生育期、产量及其他必需微量元素的含量。镉低积累品种和镉高积累品种稻米镉积累量的差异随环境变化而变化,在高镉背景下相差较大,而在低镉土壤背景下差异变小。因此筛选认定镉低积累品种时,我们建议先在高镉背景下比较不同品种的相对镉含量,筛选镉积累相对较低的品种,然后在低镉条件下评价其产品的达标频率,确定其安全生产所需的环境条件。     

镉低积累青菜品种筛选及硫对镉胁迫下青菜镉含量和品质影响

以36个不同基因型青菜品种为材料,采用盆栽试验,根据可食部分生物量和镉(Cd)积累量差异,筛选Cd低积累和Cd高积累青菜品种,利用小区试验,研究外施硫对不同Cd积累型青菜品种可食部分Cd含量和营养品质的影响。结果表明:不同浓度Cd处理下,36个青菜品种可食部分生物量和Cd含量差异显著;紫罗兰(ZLL)和矮脚黄(AJH)2个青菜品种符合Cd低积累品种特征,适宜在Cd中低污染土壤(Cd≤1 mg·kg~(-1))种植;壶瓶长梗白(HPCGB)和抗热605(KR605)2个青菜品种可食部分Cd含量较高,为Cd高积累品种。小区试验结果进一步验证了盆栽筛选出的Cd低积累和Cd高积累品种特性。1 mg·kg~(-1)Cd处理水平下,2个Cd低积累和2个Cd高积累青菜品种可食部分可溶性蛋白、可溶性糖和硝酸盐含量均高于对照;5 mg·kg~(-1)Cd处理水平下,上述4个青菜品种硝酸盐含量超过食品安全国家标准限量(GB 18406.1—2001);外施硫可不同程度降低青菜可食部分Cd含量和硝酸盐含量,提高了可食部分可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量。在Cd中低污染大田种植紫罗兰(ZLL)和矮脚黄(AJH)青菜品种及外施硫可有效降低可食部分Cd含量和改善蔬菜品质。     

重金属低积累蔬菜品种筛选的探讨

通过盆栽试验探讨了叶菜类、茄果类、根茎类、瓜类蔬菜的16个品种对土壤Hg、As、Pb、Cd的吸收富集规律,根据重金属低积累蔬菜的判定标准,筛选出Hg、As、Pb、Cd的低积累蔬菜品种。对嘉善、长兴、建德等地典型污染地块进行实地采样调查,验证了筛选结果,表明该方法筛选的品种对保障蔬菜质量安全具有实际应用价值。     

镉污染下镉低累积水稻筛选及其吸收积累特征

试验选取当地种植的3种水稻(甬优17、黄华占、湘早籼),通过盆栽实验,在不同程度(0.51、0.81、1.87 mg·kg^-1)的镉污染处理下,比较不同品种水稻籽粒对Cd元素累积的差异及其转运特征,筛选出适合当地种植的Cd低积累水稻品种。结果表明,甬优17的产量高于其他两个品种水稻,在低Cd含量土壤中,产量为10 345.5 kg·hm^-2,分别是黄华占和湘早籼产量的1.08和1.14倍。甬优17品种籽粒中Cd含量为0.51 mg·kg^-1,分别比黄华占和湘早籼籽粒中Cd含量低53.98%、42.22%,并且其秸秆向稻米的转运系数较低。综合分析,甬优17对重金属Cd的吸收转运能力较弱,且具有良好的生长状况,为适宜浙江省义乌市受污染耕地种植的品种。     

Cd低累积水稻品种筛选及其吸收积累特征

相同种植条件下,不同品种水稻对重金属吸收和转运存在差异,产量也会有所不同.选择浙江省主推的5个水稻品种为受试对象,采用田间小区试验,比较不同品种水稻稻米对Cd元素累积的差异,结果表明,甬优1540和浙两优274品种稻米中Cd含量显著低于其余3个品种,均小于重金属国家标准限量值,达到农作物安全利用标准,甬优1540和浙两...     

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...     

重金属污染农田水稻低累积品种筛选

摘要：【目的】探究重金属污染稻田水稻对重金属的吸收及累积的差异,筛选适用于稻田安全生产的低累积水稻品种,为该地区的水稻安全生产提供参考。【方法】选择当地主要的四种水稻品种为受试对象,采用田间试验来比较不同品种水稻籽粒中对Hg、Cd、As、Pb 和Cr元素累积的差异。【结果】结果表明,供试水稻土中Cd和As均已超过风险管控值,平均5.6倍和13.5倍。【结论】通过聚类树形图筛选出滇莱和楚辉两个对重金属的累积性最低的品种,推荐这2个水稻品种为适应于文山州薄竹镇的重金属低积累水稻品种。     

典型黑土环境下的高、低镉积累白菜品种筛选及耐性比较

为探究不同白菜(Brassica pekinensis L.)品种在典型黑土环境中的镉敏感程度和镉积累特性,筛选出具备高镉、低镉积累特征的耐镉品种。试验以东北地区20种主栽白菜品种为材料进行盆栽模拟试验,研究基于不同白菜品种镉胁迫下的剂量-效应、镉积累特征,对得到的高、低镉积累品种的浓度积累效应及氧化损伤程度进行评估。结果显示:供试品种间剂量-效应差异明显,JF和BCCRQJ为镉耐性最强两个品种,耐受阈值分别为1.204 mg·kg~(-1)和1.036 mg·kg~(-1)。高镉浓度下(≥0.6 mg·kg~(-1))JF叶镉含量最低,根向叶迁移系数(TF)、叶富集系数(BCF)均小于1;BCCRQJ净化率最高。土壤镉含量与两者根、叶积累量、过氧化氢(H_2O_2)、超氧阴离子(O_2~-)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(FPRO)均呈正相关,与净化率呈负相关(P0.05),此外高浓度下BCCRQJ氧化损伤程度较JF更高。综合试验结果表明,JF是镉耐性极高的低积累品种,而BCCRQJ为镉耐受力略逊于JF的高积累品种。     

重金属低积累玉米品种筛选研究

选择了9个在凤山县广泛种植的玉米品种在受重金属污染的田块进行试验研究,探讨籽粒中Pb、Cd、Cr、As、Hg等5种元素积累的差异,以期筛选出适合在当地受重金属污染田地种植的重金属低积累玉米品种。试验结果表明:除先达903、太平洋99等2个品种Pb含量未达到国家食品卫生标准外,其余品种5种重金属含量均未超标。通过综合分析比较,筛选出南校205、钻卡巴巴等2个品种为籽粒重金属低积累玉米品种推广。     

镉低积累玉米水稻品种的筛选

以近年在沈阳市普遍种植的26个玉米品种和20个水稻品种为材料,在沈阳市中国科学院沈阳应用生态研究所的沈阳农田生态系统国家野外科学观测站(新民屯站区)和沈阳市于洪区闸上村分别进行镉低积累玉米品种和镉低积累水稻品种的筛选.结果表明:玉米籽粒中镉含量在0.004～0.019mg·kg-1,水稻籽粒中镉含量在0.035～0.1...