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《作物研究》2017,(6)
以籽粒Cd积累能力不同的3个晚稻品种(天优华占、星2号和湘晚籼13号)为材料,分别在pH差异明显(4.86和6.75)但土壤总Cd含量相当(0.3812和0.3878 mg/kg)的两块稻田上开展大田试验,研究晚稻产量构成与稻穗镉累积分配对土壤pH的响应及其品种间差异。结果表明:(1)在酸化稻田上,3个品种产量与有效穗数均显著下降,但每穗实粒数、结实率、千粒重与收获指数的变化在品种间表现不尽相同。(2)稻穗与籽粒各部分Cd含量分别表现枝梗空粒实粒、糙米精米谷壳的趋势。(3)品种间稻穗和籽粒各部分Cd含量与累积量差异明显,表现天优华占星2号湘晚籼13号趋势;稻穗和籽粒各部分Cd含量与稻穗各部分Cd累积量在酸化稻田上均显著提高,但品种间提高幅度差异明显,表现湘晚籼13号星2号天优华占趋势。可见土壤酸化显著提高水稻稻穗和籽粒Cd含量与累积量,但水稻品种间稻穗和籽粒Cd含量与累积量及其对土壤酸化的响应差异明显,这为选择适宜品种实现轻度镉污染稻田的水稻安全生产提供了可能。 相似文献
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利用CRISPR/Cas9敲除OsNramp5基因创制低镉籼稻 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻，【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料，通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系，在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒（糙米）镉含量，其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定，在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响。【结果】成功获得了前述品种的OsNramp5基因敲除株系；非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg，平均较野生型降低85.5%；而在镉污染土壤种植时，不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg，平均比野生型降低94.8%；锰含量也降低52.7%，铬含量增加59.5%，铅含量在华占中增加79.1%，而在其他品种中无变化；铜、铁、锌、钙、硒和砷含量（后4种元素只在华占及衍生品系中检测）受影响较小或不受影响；OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低，而有效分蘖略微增加，产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除，可以显著降低镉积累，但在某些种植条件下，代价为小幅产量损失；通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。 相似文献
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【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻,【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响【。结果】成功获得了前述品种的Os Nramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。 相似文献
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灌溉方式对土壤有效镉含量与双季稻产量形成及镉累积分配的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以‘陵两优211’和‘威优46’为材料,通过大田试验比较研究了全生育期5 cm淹水灌溉与间歇灌溉对土壤有效镉含量与水稻产量形成及镉累积分配的影响。结果表明:(1)灌溉方式显著影响水稻产量,早、晚稻均以淹水灌溉处理产量较高,其原因主要是淹水灌溉处理具有较高的有效穗数、株高、叶面积和干物质积累量;(2)灌溉方式对早、晚稻土壤有效镉含量影响一致,分蘖盛期处理间有效镉含量无显著差异,孕穗阶段以间歇灌溉处理显著较高,而灌浆阶段以淹水灌溉处理显著较高;(3)镉在水稻各器官中分布不均匀,各器官镉含量呈现根系茎鞘叶片稻穗的趋势;(4)除成熟期根系外,间歇灌溉条件下早、晚稻生育中后期各器官镉含量均显著高于淹水灌溉处理;间歇灌溉使水稻籽粒镉含量明显增大,且晚稻增加更明显;(5)早、晚稻成熟期茎秆镉积累量与地上部镉积累总量均以间歇灌溉处理较高。可见,灌溉方式能影响土壤有效镉含量与早晚稻产量及籽粒镉含量,实行全生育期5 cm淹水灌溉能获得较高产量,且籽粒镉含量显著降低。 相似文献
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《中国水稻科学》2019,(5)
【目的】为了尝试快速培育低镉籼稻,【方法】选取广泛应用的杂交水稻亲本华占和五丰B以及常规品种五山丝苗和中早35为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5基因突变株系,在镉污染及正常土壤中种植并测定突变株系籽粒(糙米)镉含量,其他相关元素含量亦同时在镉污染土壤种植条件下测定,在非镉污染土壤种植条件下考查OsNramp5基因敲除对农艺性状的影响【。结果】成功获得了前述品种的Os Nramp5基因敲除株系;非镉污染条件下种植的4个品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.02 mg/kg,平均较野生型降低85.5%;而在镉污染土壤种植时,不同品种OsNramp5基因敲除株系籽粒镉含量低于0.1 mg/kg,平均比野生型降低94.8%;锰含量也降低52.7%,铬含量增加59.5%,铅含量在华占中增加79.1%,而在其他品种中无变化;铜、铁、锌、钙、硒和砷含量(后4种元素只在华占及衍生品系中检测)受影响较小或不受影响;OsNramp5基因敲除株系株高、结实率和千粒重较野生型小幅降低,而有效分蘖略微增加,产量平均减少6.9%。【结论】通过OsNramp5基因敲除,可以显著降低镉积累,但在某些种植条件下,代价为小幅产量损失;通过本研究获得的低镉OsNramp5基因敲除品系在镉污染地区具有较好利用潜力。 相似文献
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镉污染环境中镉在苎麻植株各部分分布规律的研究 总被引：7，自引：0，他引：7
从种植于镉污染农田的40份苎麻品种中,筛选农艺性状相差较大的8个品种进行植株各部分及土壤镉含量测定,发现苎麻植株各部分平均含镉量的总趋势为:麻壳>原麻>根>骨>叶,其比例为8.4032.68752.56812.21781,同时比较不同品种植株各部分镉含量差异发现,1号品种(湘苎二号)茎的平均含镉量可达其根的4.7037倍,可达其叶的3.0189倍,另比较地上部平均含镉量和根际土的差异发现,5号品种(宜春红心麻)地上部平均含镉量可达其根际土的5倍左右,可使根际土的含镉量相对田间土壤降低80.84%,本试验揭示了苎麻具有很强的富集镉的能力,同时不同品种以及植株不同部位富集镉的能力相差很大,为苎麻治理重金属镉污染提供一定的理论依据。 相似文献
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从种植于镉污染农田的40份苎麻品种中,筛选农艺性状相差较大的8个品种进行植株各部分及土壤镉含量测定,发现苎麻植株各部分平均含镉量的总趋势为麻壳＞原麻＞根＞骨＞叶,其比例为8.4032.68752.56812.21781,同时比较不同品种植株各部分镉含量差异发现,1号品种(湘苎二号)茎的平均含镉量可达其根的4.7037倍,可达其叶的3 0189倍,另比较地上部平均含镉量和根际土的差异发现,5号品种(宜春红心麻)地上部平均含镉量可达其根际土的5倍左右,可使根际土的含镉量相对田间土壤降低80.84%,本试验揭示了苎麻具有很强的富集镉的能力,同时不同品种以及植株不同部位富集镉的能力相差很大,为苎麻治理重金属镉污染提供一定的理论依据. 相似文献
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为了解洛阳市小麦籽粒元素富集特征基于土壤元素含量的关系,对洛阳市土壤硒高背景区种植的小麦和土壤进行了系统采集,测定了土壤25项全量指标、6种元素的有效态指标、7种元素的形态指标及小麦籽粒12种微量元素含量,分析了土壤和小麦籽粒中有益元素和重金属元素的含量特征、富集规律以及小麦籽粒微量元素与土壤元素的相关性。结果表明,研究区土壤富集硒和钼,小麦籽粒中钼、锌、硒、铜的富集系数均大于15%,富硒小麦的比例为69.11%,籽粒镉、砷、铅、汞、铬含量均低于全国平均值。小麦籽粒中硒、钼、砷含量与土壤pH值均呈显著正相关,镉、铬、镍含量与土壤pH值均呈显著负相关,锗含量与土壤pH值呈正相关,铜、锌含量与土壤pH值呈负相关,汞、铅、氟含量与土壤pH值均无相关性。研究区小麦籽粒具有有益元素丰富、有害元素含量低的特征,因而该地区是富硒富钼同时锌铜丰富的特色小麦有利地区。 相似文献
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为论证镉污染土壤种植茶树的安全性与可行性,通过盆钵茶园试验研究了湖南9个主栽茶树品种在不同镉含量土壤中对镉的吸收积累特性和茶汤中镉元素的浸出率。结果表明,在pH值4.1的土壤中,通过根系吸收的镉元素从根系到主干,再到侧枝枝干和茶树叶片的转运过程中,各器官的镉含量依次递减,茶树嫩芽(叶)中镉的富集系数仅0.13~0.24;茶树种植在土壤镉含量低于3.0 mg/kg的土壤中,茶叶没有出现镉超标现象;镉元素在茶汤中的平均浸出率为9.87%,利用膳食暴露风险评估模型对茶叶和茶汤中的镉含量进行风险评估,表明供试茶叶样品中的镉不会对人体健康产生威胁。 相似文献
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镉污染区棉花替代种植技术研究 总被引：5，自引：2，他引：3
在湖南长沙、株洲、湘潭三市重度镉污染区农田开展棉花多品种（系）多点试验，通过种植前后土壤镉含量测定及不同品种棉株镉含量测定和产量分析，筛选镉高积累棉花品种（系）；通过测定棉花不同部位（根、茎、叶、铃壳、种子、纤维）中镉含量，分析棉花吸收镉的效率和能力，探明在镉污染土壤条件下镉在棉株内的累积、迁移与分布规律；同时开展镉高积累棉花配套栽培技术研究，逐步形成镉污染区棉花生产技术体系，并在重度污染区逐步推广。研究结果表明，通过棉花对镉的高吸收、高积累实现镉污染区土壤修复，同时有效利用镉污染土壤创造经济价值是可行的。 相似文献
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原位钝化对轻度镉污染农田小麦修复研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨原位钝化在镉轻度污染小麦农田上的修复效果,在田间试验条件下,研究了石灰、生物炭配施石灰、生物有机肥配施石灰以及多孔陶瓷纳米材料配施石灰等钝化剂联合修复对镉污染农田中土壤氮、磷、钾含量、土壤pH值、土壤有效态Cd含量、土壤Cd的化学形态、小麦籽粒Cd含量以及小麦产量的影响。结果表明,在土壤Cd背景值为0.337 mg·kg~(-1)的轻度Cd污染农田中,钝化剂处理均可以在不同程度上提高土壤养分含量和pH值,降低小麦籽粒Cd含量和土壤中有效态Cd含量,促使土壤中的Cd形态由易被作物吸收的酸溶态和可还原态转化为不易被吸收的可氧化态和残渣态。其中,小麦籽粒Cd含量降低幅度最大,为40.0%,土壤有效态Cd最大降低率为43.7%,土壤pH值提高0.35。对各指标的相关性分析表明,土壤Cd含量与土壤酸溶态Cd及小麦籽粒Cd含量显著正相关,与可氧化态Cd显著负相关,与可还原态Cd含量极显著正相关;土壤中可还原态Cd与酸溶态Cd含量显著正相关,与小麦籽粒Cd含量极显著正相关。 相似文献
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芝麻土壤施镉的小区试验结果表明,土壤中镉低于1.2ppm有增产作用,高于2.0ppm则产生危害,土壤镉含量与芝麻籽粒产量和生物学产量符合一元二次方程。芝麻减产15％的土壤镉临界浓度为16ppm,籽粒镉含量达到食品卫生标准的土壤镉临界值为0.6ppm。植株镉累积系数为:根(1.13)>茎(0.84)>叶(0.45)>籽实(0.23)。大田植株镉累积系数为:根(1.35)>茎(0.61)>叶(0.39)>籽实(0.28)。芝麻年吸镉率为土壤镉的0.157％。 相似文献
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小麦富集重金属的品种差异及其潜在健康风险评价 总被引：2，自引：0，他引：2
为了筛选出适合黄淮冬麦区种植的具有重金属低累积潜力且食用安全的小麦品种,在黄河故道丰县境内选取代表性农田,采用田间小区试验,研究了12个小麦品种籽粒对Pb、As、Cr、Hg、Cd和Ni富集的差异,并用目标危害系数(THQ)法对其食用后的潜在健康风险进行了评价。结果表明,试验区144个采样点表层土壤中As、Cr、Cd和Ni的平均含量较中国土壤元素背景值分别超标0.14倍、0.20倍、1.32倍和0.20倍,Pb和Hg均低于背景值,仅Pb未见超标点位,但所测6种重金属的含量均低于《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准值和《绿色食品产地环境质量》规定的土壤中污染物含量限值。供试的12个小麦品种籽粒中的6种被测重金属含量均符合国家食品安全标准限制值,但对Pb、Ni、As、Cr的吸收累积差异较Cd、Hg明显,以Pb最为明显。聚类分析可将12个品种划分为较低累积类群(保麦2号、烟农19、百农207、保麦5号、荔高6号和迁麦1号)、中等累积类群(新麦288、淮麦20、百农AK58和豫农035)和高累积类群(徐麦30和徐麦33)。12个小麦品种的籽粒对6种重金属的平均富集系数由大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Ni和Cr,富集程度在不同品种间差异程度不同。其THQ值和总危害系数(TTHQ)值均小于1.0,表明居民消费供试品种小麦籽粒无被测重金属引起的潜在健康风险。但徐麦30、豫农035和徐麦33籽粒中重金属的TTHQ值均介于0.9~1.0,对此应引起重视。综合评价,保麦2号、百农207、保麦5号、荔高6号和新麦288可作为黄淮冬麦区种植的重金属低累积小麦品种。 相似文献