【摘要】：鎘是一種有毒元素,我國耕地土壤鎘超標(biāo)點位數(shù)達7.0%,同時小麥?zhǔn)侵袊牡诙蠹Z食作物,因此篩選小麥鎘低積累品種并探明其鎘低積累的生理及分子機制具有重要理論與實踐意義。本文以全國范圍內(nèi)收集的小麥主栽品種為材料,分析不同品種籽粒鎘含量差異的基礎(chǔ)上,探討小麥高低積累品種分子標(biāo)記特征及離子組特征,進一步分析典型小麥籽粒鎘高、低積累品種在鎘吸收、轉(zhuǎn)運之間的差異機制,取得的主要結(jié)果如下:1.小麥籽粒鎘高低積累品種篩選。通過2年多點的大田試驗,以成熟期籽粒鎘含量為主要指標(biāo),從134個中國小麥品種(系)中篩選出籽粒鎘、低積累品種各15個,并初步發(fā)現(xiàn)小麥籽粒鎘含量與苗期地下部至地上部的鎘遷移系數(shù)呈顯著正相關(guān)。2.小麥籽粒鎘高、低積累品種的分子標(biāo)記特征。分析了鎘積累相關(guān)分子標(biāo)記Usw47、Scopc20與小麥籽粒鎘含量之間的關(guān)系。結(jié)果表明,單獨使用Usw47或Scopc20分子標(biāo)記對小麥鎘高、低積累品種的鑒別率不高,但應(yīng)用Usw47標(biāo)記結(jié)合苗期鎘遷移系數(shù)的方法,可以將小麥籽粒鎘高、低積累品種的鑒別率由原來的66.7%和46.7%,提高到88.9%和85.7%。3.小麥籽粒鎘高、低積累品種離子指紋特征。聚類分析結(jié)果表明,小麥籽粒鎘高積累品種可分為穎殼鎘高積累和穎殼鎘低積累兩類,小麥籽粒低積累品種可分為穎殼鎘高積累和莖稈鎘高積累兩類;小麥籽粒、穎殼和莖稈的鎘累積與鋅、鈣、鎂、錳關(guān)系密切,小麥籽粒鎘含量與鋅、鈣、鎂、鐵、錳含量呈顯著正相關(guān),葉片鎘含量與鋅含量呈負(fù)相關(guān),莖稈鎘含量與鈣、錳含量呈負(fù)相關(guān);小麥籽粒鎘與鋅存在共富集現(xiàn)象,且兩者符合一元二次方程(R=0.765,P0.05)。4.小麥籽粒鎘高、低積累品種吸收轉(zhuǎn)運的差異機制。品種H86具有更加發(fā)達的根系以及更高的根系TaIRT1表達量,而品種L15具有較低葉片、根系鎘含量,其葉片至莖稈、籽粒至穎殼的鎘遷移系數(shù)低于品種H86,同時鎘在品種L15的根系細胞壁和葉片液泡中分配比更高,品種L15各部位TaHMA3基因表達量均顯著高于品種H86;推測籽粒鎘低積累品種L15較弱的鎘吸收轉(zhuǎn)運能力弱,并將更多的鎘區(qū)隔化在根系細胞壁和葉片液泡中,是導(dǎo)致其籽粒鎘低積累的主要原因。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

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10 武文s

本文編號：2774917