玉米籽粒高/低镉积累自交系不同生育期的镉累积特性研究

作者：赵良侠; 高坤; 黄婷婷; 高也; 琚唐丹; 蒋秋阳; 金珩; 熊蕾; 汤在琳; 高灿红^*

来源：生态环境学报, 2023, 32(04): 766-775.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.04.014

• 玉米自交系
• 镉累积
• 生育期
• 植物修复
• 逐步回归分析

玉米是潜在的植物修复材料，研究镉(Cd)胁迫下玉米籽粒镉高/低积累自交系不同生育期的镉累积特性，为选育籽粒Cd低积累和高富集玉米品种提供参考。于安徽农业大学试验农场对籽粒镉高积累(‘Zhong69’)和低积累(‘K22’)的玉米自交系进行盆栽试验，测定苗期、拔节期、抽雄期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期、完熟期7个生育期的根、茎、叶和籽粒4个部位的生物量、Cd质量分数等指标，并采用逐步回归法分析玉米不同生育期各部位Cd质量分数对总生物量的影响及其贡献程度。结果表明，Cd胁迫抑制‘Zhong69’生长，而对‘K22’生长影响较小。Cd胁迫下‘Zhong69’各生育期的根、茎、叶和籽粒Cd质量分数分别是‘K22’的1.07-2.02、3.48-14.0、7.87-23.8、65.4倍。两自交系镉积累特性分别为：‘Zhong69’为叶>茎>根>籽粒，叶片Cd积累量占整株总量比例在42.3%-92.0%之间，随生育期呈先降后升趋势；‘K22’为根>叶>茎>籽粒，根部Cd积累量占整株总量比例在37.8%-66.2%之间，无明显变化规律。Cd胁迫下，‘Zhong69’和‘K22’的Cd质量分数在苗期最高，分别为6.60 mg·kg-1和4.60 mg·kg-1;Cd积累量在苗期最低，分别为3.63μg和0.96μg，在灌浆期达到最高，分别为222μg和77.5μg。逐步回归分析表明，Cd胁迫下，‘Zhong69’总生物量主要受茎部和叶片Cd质量分数共同影响，呈显著负相关(P=0.028)，而‘K22’总生物量仅受茎部Cd质量分数影响，呈显著正相关(P=0.008)。该研究表明，‘Zhong69’和‘K22’的主要Cd积累部位分别为叶片和根部；茎部和叶片Cd质量分数是影响玉米植株总生物量的潜在影响因素，苗期至灌浆期是玉米吸收Cd的重要时期，灌浆期是修复Cd污染土壤的关键时期。

• 单位
  安徽农业大学