基于多目标元素的重金属低累积水稻品种筛选及其吸收转运特征

摘要

选择重庆市主推的13个水稻品种为受试对象,采用田间原位小区试验,比较不同基因型水稻品种籽粒对镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)等潜在危害大的重金属元素累积的差异,分析其在水稻植株各部位的转运与分配特征及其与籽粒吸收累积的关系,筛选多目标元素低积累品种,为水稻安全生产提供依据。结果表明:不同水稻品种籽粒Cd、As、Pb和Cr含量极值相差分别超过3、4、20倍和3倍,同一品种对不同重金属元素的累积能力也存在很大差异,重金属低累积水稻品种筛选需以多种污染元素为目标。运用重金属综合累积指数PZ,将供试水稻品种重金属综合累积能力分为低(PZ<0.7)、中等(0.7≤PZ<1.0)和高(PZ≥1.0)三类,其中Y两优1号、隆两优534和隆两优华占为重金属低累积品种。水稻品种基因型差异对重金属累积的影响以籽粒最大、茎叶部和根部次之。茎叶向籽粒的转运系数TFSL-G是水稻基因型差异的重要体现,与籽粒重金属含量呈极显著正相关(P<0.01)。13种供试水稻平均产量在5.85~10.61 t·hm-2之间,极值相差44.8%,产量较高的6个水稻品种的产量均超过9.00 t·hm-2;平均穗粒数差异是决定产量的主要因素。兼顾水稻产量与籽粒重金属累积情况,推荐隆两优534、Y两优1号、袁两优908和渝香203品种为重庆地区适宜品种,既能获得高产也利于水稻安全生产。