不同玉米品种Cd、Pb积累特性及先玉335与大丰30对比研究

作者：任彧仲; 任超^*; 肖建辉; 李竞天; 杜倩倩

来源：江苏农业科学, 2022, 50(24): 179-188.

DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2022.24.028

• 玉米
• 镉铅复合污染
• 低积累
• 富集转运
• 遗传背景

通过田间试验，研究22个玉米品种在镉(Cd)、铅(Pb)复合污染土壤条件下，植株各部位对Cd、Pb的富集和转运特性，并探讨土壤镉铅全量和离子交换态含量与玉米植株不同部位镉铅含量的相关性。结果表明：玉米植株Cd含量分布规律为根>茎叶>籽粒、茎叶>根>籽粒2种情况，而Pb含量分布规律为根>茎叶>籽粒，Zn含量分布规律为茎叶>根>籽粒，玉米植株各部位镉铅富集和转运系数的大小与各部位积累量高低基本保持一致，籽粒Cd和Pb积累量的差异主要取决于土壤中Cd和Pb的生物活性，以及茎叶部富集和向上转运的程度，地上部Zn含量较高主要取决于植物生长的元素需求。土壤中镉铅全量和离子交换态含量与玉米植株、地上部以及各部位镉铅含量总体呈显著正相关(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),且土壤中镉铅全量和离子交换态含量与茎叶部的相关性明显高于根部，同时茎叶与籽粒的相关性明显高于根与籽粒，表明玉米籽粒镉铅的积累与茎叶部的富集和转运密切相关，且地上部镉铅含量的差异是由镉铅在植株内的转运和分配不同引起的，而非吸收差异所致。通过22个玉米品种植株Cd和Pb含量排序、籽粒聚类分析、富集和转运系数对比，优选出先玉335和大丰30可作为Cd和Pb复合低积累且Zn含量正常水平的玉米品种，2个玉米品种镉铅低积累特性以及对重金属元素(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn)吸收积累的高度一致性主要取决于其相似的亲本来源，可在PH6WC、PH4CV、Mo17、A311等国内外玉米种质资源中挖掘作物重金属吸收、转运和积累等有利等位基因，为Cd和Pb低积累玉米育种亲本的选配提供依据。