水稻镉吸收与积累稳定性研究

发布时间：2017-08-08 10:15

  本文关键词：水稻镉吸收与积累稳定性研究

  更多相关文章： 水稻 镉污染 基因型 环境型 糙米镉含量

【摘要】：为了探明水稻基因型、环境条件等因素对水稻镉吸收与积累的影响,收集多个适合湖南省种植的水稻品种,在不同地点和年份条件下,选择镉污染稻田进行大田试验,主要分析测定了成熟期水稻植株体内的镉含量,其主要结果如下：1、镉在水稻不同器官中的分布与积累规律于2013年,选用112个代表性水稻品种在湘阴县农科所的试验田作晚季种植,其供试土壤背景镉含量为0.67mg/kg,分析测定成熟期不同器官的Cd含量得出,Cd在水稻植株体内的积累主要集中在营养器官,占84.9%,但是在不同品种之间存在着较大差异,如品种V133号,积累在茎叶中的镉占全株的94.52%,而V118号只占68.2%。2、水稻镉在不同年份与不同地点间的积累规律于2013—2014年连续两年,选用112个代表性水稻品种在湘阴县农科所的试验田作晚季种植,其供试土壤背景镉含量为0.67mg/kg,发现不同年份间水稻糙米Cd含量存在显著差异。其中,2013年112个品种的平均Cd含量为1.31mg/kg,最大值2.6mg/kg,最小值0.19mg/kg,极值相差13.68倍；2014年均值0.72mg/kg,最大值1.38mg/kg,最小值0.40mg/kg,极值相差仅3.45倍。选择籽粒Cd含量差异较大的78个水稻基因型,于2013年分别种植在湘北(湘阴)、湘中(湘潭)和湘南(衡阳)3个试点,在土壤Cd含量背景值分别为0.75mg/kg、0.67mg/kg和0.71mg/kg的条件下,研究晚稻籽粒中Cd含量的基因型与环境效应。结果表明：水稻糙米中重金属Cd含量的基因型与环境效应之间存在显著差异,且糙米中重金属Cd含量的稳定性也因环境和基因型不同存在差异。糙米Cd含量的积累量在不同水稻品种和不同环境间都达到了极显著水平(P0.01),环境间差异极显著,其效应(SS,平方和)占总效应(SS,平方和)的比例为74.05%,其次为基因与环境互作效应,第三是基因型,两者分别占17.02%和8.93%。3、同一水稻品种在不同地域条件下的糙米Cd积累稳定性选择籽粒Cd含量比较低的晚稻品种湘晚籼13号,种植于湖南省的161个试点(其中长株潭有58个试点),土壤Cd含量为0.12～5.09 mg/kg,平均值0.678mg/kg,研究水稻籽粒中Cd含量的差异性。结果表明：糙米重金属Cd含量在不同地域环境之间存在显著差异,变幅0.001-1.39mg/kg,平均0.327mg/kgo土壤pH值与糙米中重金属Cd含量、土壤pH值与土壤中重金属Cd含量呈显著相关,土壤中重金属Cd含量和糙米中重金属Cd含量相关性明显,长株潭3个地区58个采样点的土壤pH变幅为4.6-8.5,平均为5.7；土壤重金属Cd含量变动为0.12-3.03mg/kg,平均为0.83mg/kg；稻米籽粒重金属Cd含量变幅为0.01-1.31mg/kg,平均为0.40mg/kg。其余103个采样点的土壤pH变幅范围为4.0-8.5,平均值为5.099；土壤重金属Cd含量变幅为0.18-5.099mg/kg,平均为0.611mg/kg；稻米中重金属含量存着很大的差异,且这种差异的大小因地区而异,变幅为0.001-1.397mg/kg。影响在水稻植株对重金属镉吸收与积累的因素很多,一方面是水稻本身的吸收特性,本研究发现,不论是吸收总量,还是在植株体内的分配,不同水稻品种之间均表现出较大的差异；二是由于环境因素的影响,本研究的结果表明,不同年份、地点对水稻吸收与积累镉的能力也表现出较大的差异。综合看来,影响水稻植株对镉吸收与积累的因素主要是环境因素。因此,为了降低种植在镉污染区的稻米Cd含量,主要是采用农艺措施来调控其生长环境以减少镉在水稻植株体内的含量与在稻米中的积累量。
【关键词】：水稻 镉污染 基因型 环境型 糙米镉含量
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究动态11-17
• 1.2.1 土壤重金属污染的特点研究11-12
• 1.2.2 土壤镉污染的主要来源12-14
• 1.2.3 镉对水稻和人体的危害14-15
• 1.2.4 水稻品种筛选研究进展15-16
• 1.2.5 问题与目的16-17
• 第2章 水稻镉积累的品种间差异研究17-22
• 2.1 材料与方法17-18
• 2.1.1 材料与试验设计17
• 2.1.2 取样与测定17-18
• 2.2 结果与分析18-20
• 2.2.1 不同水稻品种成熟期茎叶和糙米Cd含量差异18-20
• 2.3 小结20-22
• 第3章 水稻镉积累的年份与地点间差异稳定性研究22-30
• 3.1 材料与方法22-23
• 3.1.1 材料与试验设计22
• 3.1.2 取样与测定22-23
• 3.2 结果与分析23-29
• 3.2.1 不同年份下水稻镉积累的差异研究23
• 3.2.2 不同环境条件下水稻镉积累的差异23-24
• 3.2.3 水稻稻米Cd积累量的表型值分析24-29
• 3.2.4 水稻糙米Cd吸收与积累量的AMMI模型分析29
• 3.3 小结29-30
• 第4章 水稻镉积累与土壤特性的关系研究30-36
• 4.1 材料与方法30
• 4.2 取样与分析30-31
• 4.2.1 试验取样30-31
• 4.2.2 土壤中重金属全量以及土壤pH值的测定31
• 4.2.3 糙米和植株中重金属含量的测定31
• 4.2.4 数据处理与统计31
• 4.3 结果与分析31-35
• 4.3.1 籽粒和土壤样品的重金属含量31-32
• 4.3.2 糙米、土壤中重金属Cd含量、土壤pH值之间的相关性32-35
• 4.4 小结35-36
• 第5章 结论与展望36-39
• 5.1 结论36-37
• 5.2 展望37-39
• 5.2.1 水稻糙米Cd积累的遗传特性37
• 5.2.2 水稻糙米Cd吸收与积累的差异稳定性37
• 5.2.3 影响水稻糙米Cd吸收与积累的因素37-39
• 参考文献39-43
• 致谢43-44
• 作者简介44

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