小麦籽粒镉积累差异评价

摘要：

[目的]筛选小麦低镉(cadmium,Cd)积累材料不仅使受Cd污染农田得到安全利用,还可为其遗传特性的探究提供材料.[方法]以1 39份小麦材料为研究对象,分别于2014-2015年和2015-2016年在土壤重金属Cd重度污染条件下连续开展2期大田试验,以小麦籽粒Cd含量为指标对各年份种植相同的1 39小麦材料进行籽粒Cd积累差异评价,以获取籽粒具有Cd低积累特性的小麦材料.通过土培试验,进一步探讨籽粒Cd低积累型小麦材料在土壤重金属Cd重度污染条件下籽粒部位对Cd的积累差异与产量特征,并结合籽粒Cd含量和籽粒产量,进行聚类分析,以获得籽粒Cd含量低且产量较高的优势小麦材料,进而对比分析其与籽粒Cd高积累型材料各器官对Cd的积累转移差异,明晰籽粒Cd低积累型材料籽粒Cd含量低的原因.[结果]在2014-2015年和2015-2016年大田试验条件下,1 39份小麦材料籽粒Cd含量范围、变异系数分别为0.002-0.271 mg·kg-1DW-１、63.097％和0.095-0.343 mg·kg-１ DW-1、24.960％,小麦材料间籽粒Cd含量差异明显.以籽粒Cd含量为聚类分析指标,综合得到2年试验中籽粒对Cd积累类型相同的小麦材料,12N551(M033)、济麦22(M059)、蜀麦375(M075)、中梁22(M079)、30389 (M092)、B7094 (M094)、ML2652 (M114)、G219-24 (M116)、77782 (M121)、南农0zy23(M123)、省C90097 (M124)、Pm99915-1 (M126)、南农02y393 (M127)、省CXK027-4 (M129)、02Y23 (M131)、良麦2号(M139) 16份小麦材料籽粒具有低Cd积累的特性,且在年际间具备较好的重现性或稳定性.土培条件下,16份籽粒Cd低积累型小麦材料籽粒Cd含量和产量均差异明显,在1或4 mg·kg-1 Cd水平下,其籽粒Cd含量、籽粒产量变幅分别为0.286-0.910 mg·kg-1、3.199-7.716 g·plant-1和0.881-1.381 mg·kg-１、3.075-8.252g·plant-１,籽粒Cd含量、籽粒产量变异系数分别为33.706％、24.044％和12.276％、30.351％,以其籽粒Cd含量、籽粒产量为聚类指标,获得籽粒Cd含量低且产量较高的优势材料12N551(M033)、中梁22(M079)、G219-24(M116)与良麦2号(M139).与Cd高积累型材料抗锈3816(M060)、射1136(M073)相比,12N551(M033)、中梁22(M079)、G219-24(M116)良麦2号(M139)同一器官(根、茎叶或籽粒)Cd含量在4 mg·kg-1Cd水平下均显著高于1 mg·kg-1Cd水平.在1或4 mg·kg-１ Cd水平下,籽粒Cd低积累型小麦材料12N551(M033)、中梁22(M079)、G219-24(M116)与良麦2号(M139)籽粒Cd含量均显著低于籽粒Cd高积累型材料抗锈3816 (M060)、射1136 (M073),其对Cd的转移能力较低,进而使籽粒Cd含量较低.[结论]综合大田试验和土培试验结果,12N551(M033)、中梁22(M079)、G219-24 (M116)和良麦2号(M139)具有籽粒Cd含量低且产量较高的优势,且在不同年际间、不同试验方式下籽粒Cd积累稳定性较好,具备可用于中轻度Cd污染农田种植的潜力,可作为小麦籽粒Cd低积累遗传特性的研究材料.

关键词：小麦、Cd、Cd低积累型材料、差异评价、转移系数

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资助基金：国家“十二五”科技支撑计划2015BAD05B01;四川省重点研发项目2017SZ0188,2017SZ0198,2018SZ0326

在线出版日期：2019-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：4219-4229