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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。 相似文献
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《农业与技术》2021,(8)
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0.035～0.128mg·kg~(-1)。在土壤镉含量为1.30mg·kg~(-1)和0.45mg·kg~(-1)的条件下种植玉米和水稻,玉米籽粒和水稻籽粒中镉最高含量分别为0.019mg·kg~(-1)和0.128mg·kg~(-1),其籽粒均符合食品中污染物限量标准;筛选出低积累玉米品种5个、低积累水稻品种4个,可作为镉污染地区玉米、水稻品种推广种植。 相似文献
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深入了解水稻镉积累的生理学和分子生物学机制,有助于为制订稻米镉污染防控技术提供理论参考。概述了水稻镉吸收的影响因素及镉在水稻中的分布特征,介绍了水稻根部和地上部不同部位镉积累的生理学机制,综述了水稻镉积累有关的基因、数量性状位点(QTL)和微小核糖核酸(miRNAs)的研究进展。指出通过培育和推广镉低积累特性的水稻品种,是降低大米镉含量最经济有效的方法;并就通过分子标记辅助选择技术培育镉低积累特性的水稻两用核不育系的途径和技术展开了讨论。 相似文献
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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。 相似文献
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四川推广小麦品种在镉胁迫下籽粒镉积累和生长响应 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】为弄清楚四川地区主要推广小麦品种在不同镉污染耕地上小麦籽粒镉积累和生长情况,筛选出籽粒低镉含量的小麦品种加以推广利用。【方法】通过田间试验对收集的四川地区40个小麦品种的籽粒镉含量、生长和镉积累迁移情况进行研究。【结果】不同小麦品种的籽粒镉含量和镉迁移积累系数差异较大,存在明显基因型差异。在镉含量相对较低的土壤环境下,品种间籽粒镉含量和镉迁移积累系数变异幅度较大;土壤镉含量相对较高的土壤环境下,小麦籽粒镉含量和镉迁移积累系数分布范围相对较窄。不同小麦品种的农艺性状差异显著,不同农艺性状对镉胁迫响应不尽相同。土壤环境中的镉浓度越高,小麦籽粒中镉迁移积累系数越低。同一小麦品种籽粒镉含量和镉迁移积累系数变化趋势相同,呈显著正相关。在镉污染不同的两个浓度下籽粒镉含量都较少的品种有CD-22、CD-25、CD-35、CD-37和CD-39。【结论】四川地区主推小麦品种在镉胁迫下籽粒镉含量、迁移积累及农艺性状存在基因型差异,其受镉胁迫影响程度不同,筛选出了5份籽粒低镉含量且表现稳定的小麦品种。 相似文献
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施用锌肥对水稻吸收不同污染水平土壤中镉的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过田间小区试验研究了3种镉污染水平土壤上施用锌肥对水稻植株镉积累的影响。结果表明:叶面喷施锌肥能抑制水稻籽粒中镉的积累,在轻度、中度和重度镉污染的土壤上叶面喷施锌肥后水稻籽粒中镉含量分别比对照(不施锌肥)降低了25.93%、20.51%和16.17%;土施锌肥对轻、中度污染土壤上生长的水稻籽粒中镉积累有明显的抑制作用,分别比对照下降了37.04%和28.21%,但在重度污染土壤中土施锌肥增加了水稻籽粒中镉的积累,比对照增加了13.23%。 相似文献
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【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。 相似文献
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辽宁省5种不同基因型水稻对镉吸收差异的研究 总被引：4，自引：3，他引：1
为对耐镉性强且低积累水稻品种的培育提供理论实践依据,在土壤外源添加镉的条件下,采用盆栽试验研究了辽宁省5个不同基因型水稻根系、茎叶、籽粒对镉吸收积累的差异,通过对分蘖期、抽穗期镉在茎叶各亚细胞组分含量的分析,探讨了产生差异的机理。结果表明,水稻各部位镉含量随外源添加镉浓度的增加而升高且存在显著的基因型差异。不同基因型水稻籽粒镉富集系数存在显著的差异,且随添加镉浓度的升高,籽粒镉富集系数有下降趋势,5个品种富集系数相对较高的是沈稻47和辽粳9号,相对较低的是辽星1号、沈农15和沈农315,其中沈农315在各处理下均最低,与其他品种存在极显著差异。随着水稻生长发育,抽穗期镉在茎叶亚细胞各组分的含量低于分蘖期,且总体呈现细胞壁最大,可溶性部分次之,细胞器最小的规律;镉在各亚细胞组分的含量和分配比例因基因型和生育期不同而异,镉耐性品种辽星1号、沈农15和沈农315细胞壁和可溶性组分的镉含量和分配比例高于敏感性品种沈稻47和辽粳9号,细胞器的镉含量则低于敏感性品种。 相似文献
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【目的】利用分子标记辅助选择选育出聚合Xa23和bph20（t）基因的纯合植株,为水稻育种提供抗性材料。【方法】采用杂交、回交和田间多代选择,在分离群体中,通过标记跟踪,结合抗性鉴定,选择具有聚合双抗基因的个体。【结果】C189标记辅助选择Xa23基因,特异性好,扩增效果稳定,选择准确率接近95%,说明该标记完全可以用于标记育种实践;标记BYL7在选择上具有一定的效率,但效率不高;通过接种鉴定,在BC2F2群体中有16株具有Xa23、bph20（t）双基因聚合个体。【结论】利用与Xa23紧密连锁的标记C189,与bph20（t）紧密连锁的标记BYL7进行分子标记辅助选择,从BC2F2群体中培育出具有抗白叶枯病和褐飞虱双抗基因的个体。证明分子标记方法聚合是一个简单有效培育水稻多抗性的方法。 相似文献
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为明确优质稻米品质性状及其与叶片光合作用的关系,培育筛选优良食味水稻新品种,以河南省沿黄稻区8个优良食味水稻品种为试验材料,在大田栽培条件下,对稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、加工品质指标（糙米率、精米率和整精米率）和外观品质指标（垩白粒率和垩白度）等性状进行测定和分析,并对籽粒灌浆期水稻剑叶的光合速率进行检测。结果表明,8个供试优良水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均较高,品种间的变异系数较低;稻米外观品质垩白粒率和垩白度在品种间差异较大,变异系数分别为39.73%和36.49%;影响稻米食味品质的直链淀粉、蛋白质含量和食味值在品种间变异系数相对较小,均低于5%。相关分析表明,蛋白质含量与食味值呈显著的开口向上的左偏抛物线关系（r=0.827*）,直链淀粉含量与食味值呈极显著的直线负相关关系（r=-0.905**）,糙米粒厚与食味值呈显著的开口向下的抛物线关系（r=0.747*）;外观品质指标、蛋白质含量和食味值与灌浆中后期的叶片光合速率均呈负相关关系,直链淀粉含量与之呈正相关关系。说明蛋白质和直链淀粉含量越低稻米的食味越好,在一定范围内,随着糙米粒厚的增加食味增加,而糙米粒厚大于2.1 mm,食味值反而下降;提高水稻灌浆中、后期叶片的光合速率,有利于改善稻米的外观和营养品质,而稻米直链淀粉含量增加,食味值下降。因此,水稻叶片的高光合效率在优质食味米选育方面存在一定的选择压力,合理调控水稻中后期叶片的光合速率对提高和改善稻米食味品质具有重要意义。 相似文献
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【目的】随着水稻生产模式机械化、规模化程度的加深,中、晚稻在成熟后,常因天气、收割机械配置、晒场矛盾等引起的不能及时收割问题日益突显,由此造成的产量损失及米质下降也逐渐得到生产者的重视。稻米中镉的积累及其转移至食物链所引起的食品安全问题已成为育种家、生产者的首要关注问题。淹水灌溉可有效降低稻米中镉的含量。推广种植生育期内能耐受持续淹水灌溉的耐迟收（post-maturation sustainability,PMS）水稻品种,可同时解决稻米镉低积累、延时机收的问题。建立科学有效的水稻PMS性状评价体系,并应用该体系开展PMS水稻品种的筛选,为缓解水稻生产上延时收割后产量安全、稻米镉积累安全等生产问题奠定基础。【方法】2018年,在孕穗-黄熟期淹水灌溉条件下,对来自全国的244个品种成熟后植株的倒伏、种子休眠、籽粒落粒等性状进行调查,通过田间观察、数据调查,结合显著性分析,对PMS性状鉴定时间及鉴定值进行鉴定,并对延迟收获后的稻谷碾磨品质、稻米外观品质及糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量进行检测。2019年,利用PMS性状鉴定时间及鉴定值,对湖南省推广种植的132个水稻品种进行评价,筛选PMS水稻品种。通过设计孕穗-黄熟期干-湿交替水分管理对照,进行千粒重比较;应用PMS水稻品种开展千亩示范,进行产量及降镉效果检测。【结果】PMS性状评价体系具体为：倒伏的调查时间为成熟后第14天,鉴定值为稻秆与垂直倾斜角度小于45°;落粒性的调查时间为成熟后第7天,鉴定值为小于5.0%;穗发芽率调查时间为成熟后第0天,鉴定值为小于10.0%。2018—2019年共筛选到21个PMS水稻品种。淹水灌溉与干-湿交替灌溉处理间的千粒重差异不显著;千亩示范田中,处理间产量无明显差异;移栽后在孕穗-黄熟期进行淹水管理,稻米镉含量均低于0.20 mg·kg-1,并显著低于干-湿交替灌溉管理。【结论】根据PMS性状评价体系,筛选获得的PMS水稻品种可经受长期淹水灌溉,成熟后延迟收获时间对产量、米质无明显影响。应用PMS水稻品种,在孕穗-黄熟期结合淹水灌溉,可实现镉中、轻度污染稻田安全生产。 相似文献
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植物分子遗传学在挖掘作物重金属积累相关基因中的作用 总被引：1，自引：0，他引：1
随着我国农田土壤重金属污染问题日益严重,导致农产品重金属超标时常发生。如何阻控重金属在作物可食部位的积累,保证农产品安全和重金属中、低污染农田的安全利用,已成为我国农业生产急需解决的问题。培育重金属低积累作物品种,实现作物可食部位重金属含量达标,是解决重金属中低污染农田安全利用的经济而有效的手段之一。培育作物重金属低积累品种需要克隆控制重金属积累的相关基因,并阐明其分子遗传机理。以Os NRAMP5、Os HMA3和CAL1三个控制水稻镉吸收、转运和分配的基因为实例,介绍植物分子遗传学在挖掘作物重金属积累相关基因中的作用,包括基于正向遗传学和反向遗传学的方法,克隆控制镉在作物中积累的基因,并阐述这些功能基因控制重金属积累的分子遗传机理,同时展望这些基因在培育重金属低积累品种中的应用前景。 相似文献
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香稻的发展现状与研究进展 总被引：7，自引：0，他引：7
香米具有独特的香味及营养品质使其在国际稻米贸易中占有重要地位。近年来,随着分子技术的日益成熟及育种手段的不断提高,香稻的研究也从表型特征特性等深入到分子水平,育成的香稻品种也从单纯的常规品种到常规品种与杂交香型组合并存。文章综述了香稻的发展现状与研究进展,主要包括香稻的营养价值、香味的化学成分、香味的鉴定方法、香味的表达、香味的遗传、香味基因的分子标记与定位等,同时提出加强对香稻资源在特征特性、遗传多样性、配合力、分子标记、基因定位等方面的研究,以加快育成优质的香稻品种,满足社会对优质香稻的需求。 相似文献
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水稻是世界上重要的粮食作物之一，对盐胁迫比较敏感，土壤盐碱化对水稻的安全生产造成潜在风险。盐胁迫会引起水稻的渗透胁迫和离子毒害，还会在植株中引起氧化胁迫，导致水稻品质和产量下降。由于水稻根系能吸收盐分分泌有机酸，同时具有田间持水和排水晒田的生长特性，因此水稻也是一种改良盐渍土的优良作物。因此培育耐盐水稻新品种，提高水稻耐盐性，可有效提高盐渍化耕地的生产潜力，对保障我国乃至全球粮食安全具有重要意义。近年来，数量遗传学和分子标记技术不断发展，通过遗传、生化及分子生物学等手段，挖掘出大量耐盐相关 QTL 和基因，对于解析水稻耐盐分子机制，利用分子标记辅助选择、基因编辑等提高耐盐水稻育种效率，均具有非常重要的意义。但目前克隆的耐盐相关基因大多采用反向遗传学方法获得，且大多是在过表达条件下表现出耐盐性，或者耐盐基因为隐性，难以在耐盐水稻育种中应用。总结近年来水稻耐盐相关基因的鉴定和挖掘研究中所取得的进展，从有机物渗透调节、离子吸收转运调节、抗氧化系统清除活性氧调节、激素调节 4 个方面综述水稻耐盐分子机制的研究进展，并探讨未来水稻耐盐性研究面临的挑战，为开展水稻耐盐分子育种提供建议。 相似文献