大豆鎘高富集品種的篩選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大豆鎘高富集品種的篩選方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎘（Cd)是動(dòng)植物生長的非必須元素，也是環(huán)境中常見的金屬污染物之一，當(dāng)土壤 受到鎘污染后，便會被植物體吸收，并且因不能降解而在機(jī)體內(nèi)富集，再通過食物鏈進(jìn)入人 體，影響氨基酸脫酸酶、組氨酸酶、過氧化氫酶等酶系統(tǒng)的活力，影響鋅等微量元素的代謝， 最終引起一系列疾病，對人類的健康造成威脅。
[0003] 據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，我國受鎘污染的農(nóng)田土壤達(dá)1. 33萬公頃，占耕地的10%，每年受 鎘污染的糧食高達(dá)1200萬噸，成為我國食品安全的最大隱患。因此，為了生產(chǎn)出營養(yǎng)安全 的糧食作物，一方面要努力通過物理、化學(xué)和生物的方法對污染的土壤進(jìn)行治理和修復(fù)；另 一方面，通過篩選作物對鎘的富集、排異品種并進(jìn)一步研宄其吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理，進(jìn)而利用分子 生物學(xué)手段控制作物對鎘的吸收。針對我國土地集約化利用程度高的國情，土壤休耕進(jìn)行 治理和修復(fù)會對糧食產(chǎn)量和社會穩(wěn)定造成很大的影響。因此，通過作物品種篩選結(jié)合分子 生物學(xué)方法控制作物中鎘含量是我國解決糧食安全問題的重要手段。
[0004] 大豆（Glycinemax(L. )Merr.)是人類重要的糧食作物之一，富含豐富的植物蛋 白和各種微量元素，在我國和世界范圍內(nèi)被廣泛的種植。目前對大豆的研宄大部分集中于 產(chǎn)量、營養(yǎng)元素和固氮菌方面，對大豆微量非必需元素的研宄較少。大豆是鎘敏感作物，對 鎘的耐受性種間差異很大，因此作為研宄植物對鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理是非常好的備選材料。篩 選鎘高富集的大豆品種，對控制市場上大豆產(chǎn)品中鎘含量有重要的作用；而通過不同品種 (基因型）大豆鎘代謝的表型變異，篩選出鎘高效品種并進(jìn)一步結(jié)合鎘排異品種，通過基因 定位技術(shù)，來分離得到與鎘轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的關(guān)鍵基因，可以為研宄調(diào)控植物鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的基因 或者基因網(wǎng)絡(luò)提供豐富的信息。進(jìn)而通過分子生物學(xué)手段培育低鎘或者無鎘大豆，對大豆 食品安全有著非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種在沒有鎘脅迫的條件下篩選高鎘含量大豆品種的方 法，通過在施用不同肥料的土壤上種植多個(gè)大豆品種，在大豆元素吸收最旺盛時(shí)期采取大 豆地上部，進(jìn)行清洗、烘干、粉碎和消煮，最后測定鎘含量，并用Z值的方法篩選出鎘高效品 種。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0007] 一種鎘高富集大豆品種的篩選方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0008] 1. 1、選擇土壤，根據(jù)GB15618-1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，選擇適宜大豆生 長的土壤，包括在pH值低于7. 5時(shí)，土壤中錦含量低于0. 3mg/kg，在pH值高于7. 5時(shí)，土壤 中錦含量低于〇? 6mg/kg;
[0009] 1. 2、肥料處理，對不同的土壤地塊分別進(jìn)行有機(jī)肥處理、化肥處理和鉀肥處理；
[0010] I. 3、種植大豆，在經(jīng)過不同肥料處理的土壤地塊種植不同的大豆品種，作為篩選 對象：
[0011] 1.4、田間管理，在大豆生長期進(jìn)行常規(guī)的田間管理；
[0012] 1.5、鎘含量測定，在大豆元素吸收最旺盛的時(shí)期采取大豆地上部植株，洗凈烘干 并磨碎消煮，然后用ICP-MS測定大豆地上部植株中鎘的含量；
[0013] 1. 6、品種篩選，米用Z值法篩選錦尚富集大品種。
[0014] 步驟I. 1所述選擇土壤還包括選擇輕中質(zhì)地、排水較好的大田土壤。
[0015] 步驟1. 2所述有機(jī)肥處理是每公頃施用牛糞有機(jī)肥2噸；所述化肥處理是每公頃 施用以硫酸銨、過磷酸鈣、硫酸鉀為肥源的純氮20公斤、五氧化二磷150公斤和氧化鉀80 公斤；所述鉀肥處理是每公頃施用鉀肥80公斤。
[0016] 步驟1. 3所述大豆品種的數(shù)目彡30,并分別種植于經(jīng)不同肥料處理的土壤地塊， 每個(gè)品種不少于40株。
[0017] 大豆播種時(shí)，控制株距20cm，行距60cm;并在大豆播種50天、80天后分別噴施廣 譜殺菌劑和殺蟲劑。
[0018] 步驟1. 5的具體作法是，在大豆元素吸收最旺盛時(shí)期，采取大豆地上部植株，分別 用自來水、去離子水認(rèn)真沖洗各3次，再于烘箱中80°烘干72小時(shí)；烘干后進(jìn)行粉碎，并用 色譜級硝酸消煮成無色透明狀液體，然后用ICP-MS測定大豆地上部植株中鎘的含量。
[0019] 步驟1. 6所述品種篩選的具體作法是，以大豆地上部植株中的鎘含量數(shù)值作為評 價(jià)指標(biāo)，按照公式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鎘高富集大豆品種的篩選方法，其特征在于，包括以下步驟： 1. 1、選擇土壤，根據(jù)GB15618-1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，選擇適宜大豆生長的 土壤，包括在pH值低于7. 5時(shí)，土壤中錦含量低于0. 3mg/kg，在pH值高于7. 5時(shí)，土壤中錦 含量低于〇? 6mg/kg; 1. 2、肥料處理，對不同的土壤地塊分別進(jìn)行有機(jī)肥處理、化肥處理和鉀肥處理； 1.3、種植大豆，在經(jīng)過不同肥料處理的土壤地塊種植不同的大豆品種，作為篩選對 象： 1. 4、田間管理，在大豆生長期進(jìn)行常規(guī)的田間管理； 1.5、 鎘含量測定，在大豆元素吸收最旺盛的時(shí)期采取大豆地上部植株，洗凈烘干并磨 碎消煮，然后用ICP-MS測定大豆地上部植株中鎘的含量； 1.6、 品種篩選，米用z值法篩選錦尚富集大品種。
2. 如權(quán)利要求1所述的鎘高富集大豆品種的篩選的方法，其特征在于：步驟1. 1所述 選擇土壤還包括選擇輕中質(zhì)地、排水較好的大田土壤。
3. 如權(quán)利要求1所述的鎘高富集大豆品種的篩選的方法，其特征在于：步驟1. 2所述 有機(jī)肥處理是每公頃施用牛糞有機(jī)肥2噸；所述化肥處理是每公頃施用以硫酸銨、過磷酸 鈣、硫酸鉀為肥源的純氮20公斤、五氧化二磷150公斤和氧化鉀80公斤；所述鉀肥處理是 每公頃施用鉀肥80公斤。
4. 如權(quán)利要求1所述的鎘高富集大豆品種的篩選的方法，其特征在于：步驟1. 3所述 大豆品種的數(shù)目多30,并分別種植于經(jīng)不同肥料處理的土壤地塊，每個(gè)品種不少于40株。
5. 如權(quán)利要求1所述的鎘高富集大豆品種的篩選的方法，其特征在于：大豆播種時(shí)，控 制株距20cm，行距60cm;并在大豆播種50天、80天后分別噴施廣譜殺菌劑和殺蟲劑。
6. 如權(quán)利要求1所述的鎘高富集大豆品種的篩選的方法，其特征在于：步驟1. 5的具 體作法是，在大豆元素吸收最旺盛時(shí)期，采取大豆地上部植株，分別用自來水、去離子水認(rèn) 真沖洗各3次，再于烘箱中80°烘干72小時(shí)；烘干后進(jìn)行粉碎，并用色譜級硝酸消煮成無 色透明狀液體，然后用ICP-MS測定大豆地上部植株中鎘的含量。
7. 如權(quán)利要求1所述的鎘高富集大豆品種的篩選的方法，其特征在于：步驟1. 6所述 品種篩選的具體作法是，以大豆地上部植株中的鎘含量數(shù)值作為評價(jià)指標(biāo)，按照公式
求出Z值，Z值大于2. 5為鎘高富集品種； 式中，復(fù)代表大豆品種三次重復(fù)測試的平均鎘含量；h代表n個(gè)大豆品種的平均含 量；S代表n個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差；n代表品種數(shù)量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大豆鎘高富集品種的篩選方法，包括選擇土壤、肥料處理、種植大豆、田間管理、鎘含量測定和品種篩選等步驟，采用Z值法篩選鎘高富集大豆品種。采用本發(fā)明的方法，篩選到2個(gè)大豆鎘高富集品種和一個(gè)較高富集品種，為研究調(diào)控植物鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的基因或者基因網(wǎng)絡(luò)提供了豐富的信息，也為進(jìn)一步通過分子生物學(xué)手段培育低鎘或者無鎘大豆以及大豆食品安全有著非常重要的意義。
【IPC分類】A01G1-00
【公開號】CN104541883
【申請?zhí)枴緾N201510005237
【發(fā)明人】沙之敏, 曹林奎, 林劍, 岳玉波, 盧琳芳, 田上, 齊斌
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月4日