不同基因型小麦对土壤重金属污染响应及抗性筛选研究

摘要

本文通过大田试验，以济源市不同铅镉污染程度土壤和38个不同基因型小麦为研究对象，研究了不同基因型小麦籽粒品质和不同生育期吸收、积累铅镉能力的差异，筛选出了不同铅、镉吸收能力的小麦品种。主要研究结果如下：
　　 1.在铅镉污染不同程度的土壤中，38个基因型小麦籽粒中重金属含量差异较大，其含量多少不仅与小麦自身的吸收性能有关，而且与重金属从地上部向籽粒的转移效率有关。对于低积累基因型小麦来说，籽粒中铅和镉含量呈负相关关系。
　　 2.38个小麦品种苗期干物重、根长和株高因品种类型不同差异明显。在铅镉重度污染条件下，小麦产量与苗期根长呈正相关。在铅镉轻度污染条件下，低积累基因型小麦的株高与根长之比和小麦产量呈负相关关系。根据《粮食及制品中铅、铬、镉、汞、硒、砷、铜、锌等八种元素限量》NY861-2004铅和镉的限量标准，在铅镉重度污染条件下，小麦籽粒中铅超标率达到100％，平均值超过限量值的9倍，镉含量超标率为97.37％，平均值超过限量标准4.5倍，结果表明在污染严重的地区应限制种植粮食作物；在轻度污染条件下，不同品种的小麦铅镉含量差异也显著，籽粒中铅含量超标率为63.16％，平均值超过限量标准2.35倍，镉含量超标率为42.11％。说明在重金属污染土壤中，小麦籽粒存在重金属的潜在污染。
　　 3.在铅镉重度污染条件下，属于铅镉高积累型的小麦品种有品种19、品种P36、品种4、品种P29；属于铅镉低积累型的小麦品种有品种9、品种12、品种5；低积累基因型小麦的平均产量比高积累基因型小麦的产量高17.67kg/亩。在铅镉轻度污染条件下，属于铅镉高积累型小麦品种有品种36、品种20和品种37；属于铅镉低积累型的品种有品种12、品种21、品种31、品种P34、品种1、品种25、品种7、品种5和品种27；而且低积累基因型小麦的平均产量比高积累基因型小麦的产量高8.38kg/亩。
　　 4.通过室内培养试验表明，品种36对铅的耐受范围较大，但随铅处理浓度增加，幼苗的生理代谢受到严重抑制，而品种P34表现为特别的敏感。