Accumulation and Molecular Detection of Pb and Cd in Sweet Corn Inbred Lines
-
摘要:目的 筛选获得在重金属Pb、Cd单一污染及复合污染下Pb、Cd低积累的优良甜玉米自交系，以及可用于甜玉米重金属Pb、Cd积累早代鉴定的分子技术。方法 以10个甜玉米自交系为供试材料，通过盆栽试验研究重金属Pb、Cd单一污染及Pb、Cd复合污染下，玉米根系、茎叶和籽粒中Pb、Cd含量的积累差异；同时对供试材料ZmHMA2 InDel位点进行Pb、Cd积累差异分子检测，综合分子标记检测与重金属Pb、Cd在不同材料间的积累结果，筛选甜玉米重金属低积累自交系。结果 无论是单一污染还是复合污染，重金属Pb、Cd的积累规律均表现为根系＞茎叶＞籽粒；在复合污染下，玉米不同组织对重金属Pb、Cd的积累无明显竞争与协同效应，表明玉米Pb、Cd的积累机制存在一定差异。通过鉴定，获得籽粒Pb低积累玉米自交系2份，籽粒Cd低积累玉米自交系3份，仅有一份材料闽甜系X901表现出籽粒Pb、Cd均低积累。利用InDel 位点（InDel2307）对供试材料进行分子检测，结果发现供试材料中有4份存在该位点，含有该位点的材料中根系、茎叶和籽粒Cd含量平均值较其他材料平均值分别低1.801、0.64 、0.131 mg·kg−1。结论 InDel2307位点能将不同玉米自交系按Cd累积量进行区分，对甜玉米Cd含量的区分具有特异性标记。综合分子标记检测与Pb、Cd含量积累结果，筛选出自交系闽甜系X901 为Pb、Cd低积累材料。Abstract:Objective Sweet corn inbred lines low in accumulating Pb and Cd were identified, and a molecular detection method for the pollutants examined.Method Ten sweet corn inbred lines were tested on Pb and Cd accumulation. In a pot experiment, the heavy metals in roots, stems/leaves, and kernels of the plants grown on soil with spiked Pb and/or Cd were measured over time. Applicability of a molecular detection method on Pb and Cd at the InDel locus of ZmHMA2 in corn plant was scrutinized.Result The accumulation of Pb and Cd in organs of a corn plant was roots＞stems/leaves＞kernels. It did not differ significantly whether the metal elements were presented individually or simultaneously in the soil. Two inbred lines were identified to retain in the kernels less on Pb, 3 on Cd, and only Mintian X901 on both Pb and Cd. The targeted molecular detection found InDel 2307 locus in 4 of the specimens, the average content of Cd which contained were 1.801 mg·kg−1 lower in the roots, 0.64 mg·kg−1 lower in the stems/leaves, and 0.131 mg·kg−1 lower in the kernels compared to the average of the other varieties.Conclusion The InDel 2307 locus as a marker displayed a specificity in differentiating Cd content in corn plants grown on soils contaminated with different levels of the heavy metals. The molecular detection result and the Pb and Cd contents on the 10 sweet corn inbred lines indicated that Mintian X901 was the cultivar least prone to accumulate the pollutants.
-
Keywords:
- Heavy metal /
- Pb pollution /
- Cd pollution /
- sweet corn /
- accumulation /
- marker detection
-
0. 引言
【研究意义】稻米是我国居民甲基汞暴露的重要途径，研究水稻不同生育期对甲基汞的吸收、转运能力有助于降低汞污染地区居民甲基汞暴露的风险。【前人研究进展】汞是一种重要的全球性污染物，因其具有持久性、强烈的神经毒性、易通过食物链富集放大等特点，被世界卫生组织、联合国环境规划署等许多国际组织列为优先控制污染物[1-2]。我国是世界上生产、消费和排放汞最多的国家之一，各种来源的汞通过干湿沉降、污水灌溉、污泥施肥、尾矿堆放等方式进入到土壤。2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》以及2016年发布的《土壤污染防治行动计划》（土十条）都显示我国正面临着严重的土壤汞污染问题。矿业废弃地周边土壤汞污染问题尤其突出，如我国贵州万山汞矿区周边土壤汞含量高达790 mg·kg−1 [3]，金矿开采中使用汞齐试剂也导致了严重的土壤汞污染[4-5]。土壤汞污染导致粮食汞含量升高，采集自我国9个省市市场的303份大米样品测定结果显示约12%的样本中汞含量超过国家标准规定的粮食汞含量限量值（20 μg·kg−1，GB 2762—2017）[6]。相比于无机汞，甲基汞毒性更强。研究表明水稻植株从根部到稻米，甲基汞占总汞的比例越来越高，稻米中甚至有超过70%的汞是以甲基汞的形式存在[7-8]。近期一项全国尺度的风险评估研究表明，我国居民6%～95%的膳食甲基汞来自于摄食稻米[9]，说明食用污染稻米是中国居民甲基汞暴露主要途径。近期的研究发现稻田环境中好厌氧交替、微生物群落、有机质供给等特殊条件导致了稻田中甲基汞的大量生成[10-12]，而稻田甲基汞是水稻甲基汞的主要来源[13]。不同的生育期水稻根际环境氧化还原状态不同，如最大分蘖前期，根际环境处于强还原状态；从最大分蘖期到拔节期，由于茎节的形成以及根系分泌物的增加，根际还原性减弱[14]。氧化还原条件的改变能够通过影响土壤中汞的有效性、根表铁膜的形成等进而影响水稻对于甲基汞的吸收、转运，如土壤汞的有效性及根表铁膜的形成与土壤中硫、铁及其相互作用密切相关[15-16]。【本研究切入点】不同生育期根际氧化还原状态不同，水稻对甲基汞的吸收能力是否相同，稻米中甲基汞的累积主要发生于哪个生育期?早期的研究发现水稻根组织和茎叶组织在幼苗期存在明显的甲基汞的去甲基化现象[17-18]，这个现象是否也存在于其他时期？这些问题尚不清楚，需要进一步研究。【拟解决的关键问题】本研究采用水培的试验方法，定量计算不同时期（幼苗期、分蘖期、拔节期和抽穗期）甲基汞的暴露对稻米甲基汞蓄积的影响以及无机汞和甲基汞在水稻体内的分配比，为降低稻米甲基汞蓄积提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 水稻幼苗培养
试验选用福建省广泛种植的水稻品种甬尤9号。首先挑选颗粒饱满的水稻种子，用10%的氯化钠溶液消毒10 min后用流水冲洗5 h，紧接着用二次水冲洗干净。消毒的水稻种子转移到铺有润湿滤纸的培养皿中，在30 ℃黑暗的条件下萌发一周后，将水稻幼苗置于50%的Hogland培养液中继续培养。待水稻幼苗高度接近10 cm时，挑选高度接近、长势接近的水稻幼苗转移到250 mL的烧杯中继续培养3周。
1.2 试验处理
培养3周后，将高度接近的水稻幼苗转移至包有锡箔纸的塑料桶（高20 cm，直径15 cm），利用25%的Hogland培养液进行培养。试验共设5个处理组，分别为：空白组（水稻生长整个生育期没有甲基汞暴露）、幼苗期组（水稻种子萌发1周后即进行甲基汞暴露）、分蘖期组（水稻生长40 d进行甲基汞暴露）、拔节期组（水稻生长80 d进行甲基汞暴露）、抽穗期组（水稻生长120 d进行甲基汞暴露）。每个处理组甲基汞暴露的时间均为一周。水稻根组织在暴露结束后进行二次水冲洗，并更换为无汞培养液培养。试验时间为2020年5月到10月，每个试验处理组重复3次，每组含2株幼苗，甲基汞的暴露浓度为50 μg·L−1。
1.3 分析方法
水稻成熟后，移出培养器。充分清洗水稻根组织后，将水稻分为根、秸秆、稻米三部分。根组织首先用二次水冲洗干净，然后用谷胱甘肽溶液进一步浸泡冲洗以除去水稻组织表面吸附的汞。将水稻各个组织冷冻干燥，而后研磨过筛。水稻各个组织中甲基汞含量的测定方法如下：称取约50 mg的水稻样品于15 mL离心管（Coring）中，加入2 mL 25%（wt/wt）氢氧化钾-甲醇溶液，超声辅助充分混合后，于60 ℃的恒温振荡器中振荡提取4 h，在振荡过程中拿出超声混匀3次。振荡结束后，取出冷却，之后用二次水定容，定容体积为10 mL。常温下使用4000 r·min−1转速离心30 min，而后量取50～100 μL的上清溶液至40 mL的棕色瓶，并加入0.5～1.0 mL的缓冲试剂（柠檬酸/柠檬酸钠），二次水加满后加入50 μL乙基化试剂，拧紧盖子摇匀后，静置10 min采用气相色谱冷原子荧光（CVAFS，Brooks Rand，USA）进行测定。早期研究表明，甲基汞暴露后水稻根组织中总汞含量远大于秸秆和稻米组织，且甲基汞向上转运的能力高于无机汞[17-18]。因此这里只对水稻秸秆和稻米进行总汞的分析。水稻样品中总汞含量采用DMA-80固液相直接测汞仪（Milestone DMA-80, Italy）测定。为保证实验的精准性，样品中总汞和甲基汞含量选用标准物质（GBW10010和DORM-3）计算回收率。GBW10010和DORM-3的回收率为86%～108%（n=6）。
1.4 数据分析
采用Origin 8.5及Sigma plot 12.5 软件进行数据计算、统计和作图。差异性分析采用LSD法，差异显著水平为5%。
2. 结果与分析
2.1 水稻根系甲基汞
不同处理组中水稻根系甲基汞含量如图1所示。由图1可知，空白组水稻根系中甲基汞的含量为8.32 ± 0.84 μg·kg−1，甲基汞暴露显著增加了根系甲基汞含量。在水稻生长的幼苗期和分蘖期暴露甲基汞，根系甲基汞含量无显著差异，但和空白组相比，根系甲基汞提高1.98倍（幼苗期组）和2.01倍（分蘖期组）。拔节期组和抽穗期组根系甲基汞的含量显著高于幼苗期组和分蘖期组，约为空白组的31.41倍（拔节期组）和79.04倍（抽穗期组）。5个处理组根系甲基汞含量依次为抽穗期组＞拔节期组＞分蘖期组＞幼苗期组＞空白组。
![]()
图 1 不同处理组根系甲基汞含量注：图中不同小写字母表示不同处理组之间差异显著（P＜0.05）。Figure 1. MeHg contents in roots of rice plants under different treatmentsNote: Data with different small letters indicate significant differences at 0.05 level. The same as below.2.2 水稻秸秆总汞和甲基汞
不同处理组水稻秸秆甲基汞、总汞及秸秆中甲基汞占总汞的比例如图2所示。由图2可知，不同处理组中秸秆甲基汞的分布规律和根系甲基汞相同，拔节期组和抽穗期组秸秆甲基汞含量均显著高于空白组、幼苗期组和分蘖期组。拔节期组秸秆甲基汞含量是其他3个处理组的27.58倍（空白组）、17.06倍（幼苗期组）和24.61倍（分蘖期组）。抽穗期组秸秆甲基汞含量为空白组的40.47倍，幼苗期组的25.03倍，分蘖期组的36.11倍。
![]()
图 2 不同处理组秸秆甲基汞含量（A），秸秆总汞（B）和秸秆甲基汞/总汞（C）Figure 2. Contents of MeHg (A) and total Hg (B) and percentages of MeHg to total Hg (C) in straws of rice plants under different treatments由图2可知，秸秆总汞含量变化规律与秸秆甲基汞一致。拔节期组和抽穗期组中秸秆总汞含量显著高于空白组、幼苗期组和分蘖期组。拔节期组秸秆总汞相对于其他3组增加量分别为558.36%（空白组）、110.51%（幼苗期组）和195.85%（分蘖期组）。抽穗期组秸秆总汞增加量约为空白组、幼苗期组和分蘖期组秸秆总汞的634.13%、131.23%和224.97%。抽穗期组秸秆总汞与拔节期组无显著差异。
由图2可知，秸秆中甲基汞占总汞的比例与甲基汞的暴露时期密切相关。具体表现为：幼苗期组和分蘖期组中甲基汞占总汞的比例没有显著差异，且两组秸秆中的汞大部分（＞70%）以无机汞的形式存在。拔节期组和抽穗期组的秸秆甲基汞占总汞比例显著高于其他3个处理组，而两组秸秆中有超过60%的汞是以甲基汞的形式存在。
2.3 水稻稻米总汞和甲基汞
不同处理组的稻米甲基汞、总汞以及稻米甲基汞占总汞比例如图3所示。从图3可以看出，不同处理组稻米甲基汞含量变化规律与秸秆、根系甲基汞类似，均表现为水稻生育后期甲基汞暴露组显著高于生育前期甲基汞暴露组。幼苗期组和分蘖期组中稻米甲基汞含量没有显著差异。抽穗期组稻米甲基汞含量约是其他4个组的119.66倍（空白组）、14.52倍（幼苗期组）、20.53倍（分蘖期组）和2.06倍（拔节期组）。
![]()
图 3 不同处理组稻米甲基汞含量（A），稻米总汞（B）和稻米甲基汞/总汞（C）Figure 3. Contents of MeHg (A) and total Hg (B) and percentages of MeHg to total Hg (C) in grains of rice plants under different treatments不同处理组中稻米总汞含量变化规律与稻米甲基汞一致，具体表现为：空白组稻米总汞含量为8.23 ± 0.59 μg·kg−1，低于其余4个处理组。幼苗期组和分蘖期组稻米总汞含量都显著低于拔节期组和抽穗期组。抽穗期组稻米总汞含量为其他4个处理组的1775.46%（空白组）、1021.73%（幼苗期组）、1644.07%（分蘖期组）和105.01%（拔节期组）。
稻米中甲基汞占总汞的比例同样与甲基汞的暴露时期相关，具体表现为：幼苗期组稻米甲基汞占总汞的比例最低，其次是分蘖期组。抽穗期组和拔节期组间没有显著差异。幼苗期组和分蘖期组稻米中有超过60%的汞是以甲基汞的形式存在，而在拔节期组和抽穗期组稻米总汞绝大部分（＞80%）是甲基汞，无机汞所占的比例不到总汞的20%。
3. 讨论
甲基汞具有神经毒性，可沿着食物链富集，常见食品中有着较高浓度的富集[水产品（3530 μg·kg−1）、稻米（67.0 μg·kg−1）][9,19]。本研究结果显示水稻各组织中甲基汞含量与甲基汞暴露的时期密切相关，即水稻生育后期暴露更有利于甲基汞的蓄积。水稻不同组织中总汞的变化规律与甲基汞一致。本次试验中，水稻体内甲基汞和总汞的蓄积量主要来源于暴露一周期间根系对甲基汞的吸收。在生长期内，水稻生物量随生育期推进而不断增加，外加生物稀释作用，使得水稻生育后期根系对甲基汞的吸收量较生育前期高，由此，水稻生育后期暴露组的甲基汞和总汞蓄积量显著高于生育前期暴露组。在实际的土壤-水稻体系中，甲基汞暴露存在于水稻整个生育期。此外，除了土壤外，大气汞也可以影响水稻体内汞的分配。研究表明植物能蓄积大气中的汞并主要贮存于地上组织[20]。因此有必要在实际稻田体系中验证上述结论，并进一步探讨大气汞对不同生育期水稻汞蓄积的贡献。
早期的研究表明，甲基汞在水稻体内的转运能力高于无机汞，稻米中有超过60%的汞是以甲基汞的形式存在[7-8]，本研究结果进一步证实了这一结论，即对水稻不同生育期进行甲基汞暴露，稻米中甲基汞占总汞的比例均超过60%。有研究显示，在水稻生育前期，水稻根系和茎叶组织均会发生甲基汞的去甲基化现象，且去甲基化作用属于水稻自身对于甲基汞毒性的防御机制，而与根表铁膜形成量等外界条件无关[17-18,21]。本研究发现水稻生育后期甲基汞暴露组，其秸秆和稻米中甲基汞占总汞的比例显著高于生育前期暴露组，表明水稻生育前期的甲基汞更容易发生转化，这导致甲基汞占总汞的比例更低。除了水稻体内可以发生甲基汞的转化外，光照也是引起水体内甲基汞降解的重要原因[22]。由于该试验中水稻生育中后期甲基汞暴露后剩余培养液中甲基汞的含量低于检测线，因此在生育中后期水稻体内发生的甲基汞的转化是否仍属于水稻甲基汞的转化抑或是由水稻体内、体外光降解或者其他因素共同作用引起的，仍有待于进一步的实验验证。
4. 结论
（1）水稻生育后期进行甲基汞暴露，其体内甲基汞和总汞的蓄积量显著高于生育前期甲基汞暴露。不同生育期甲基汞暴露水稻体内甲基汞和总汞的含量表现为抽穗期组显著高于拔节期组、幼苗期组和分蘖期组。拔节期组水稻体内甲基汞和总汞含量显著高于幼苗期组和分蘖期组。
（2）甲基汞的转化与水稻生育期密切相关。水稻不同生育期甲基汞暴露，稻米中均有超过60%的汞是以甲基汞的形式存在。抽穗期组和拔节期组稻米甲基汞的比例显著高于幼苗期组和分蘖期组。
（3）水稻不同生育期进行甲基汞暴露，水稻各组织甲基汞的含量表现为：根部＞稻米＞秸秆。
-
![]()
图 1 10个玉米自交系Indel2307位点的序列比对
Figure 1. Sequence alignment of Indel 2307 locus in 10 sweet corn inbred lines
表 1 供试甜玉米材料编号及名称
Table 1 Codes and names of sweet corn inbred lines
编号
No.自交系
Inbred line编号
No.自交系
Inbred lineS1 闽甜系688 S6 闽甜系AS74 S2 闽甜系G23 S7 闽甜系AS76 S3 闽甜系H6 S8 闽甜系T146 S4 闽甜系197 S9 闽甜系X901 S5 闽甜系AS67 S10 闽甜系JR8609 
下载: 导出CSV
表 2 ZmHMA2基因所用引物
Table 2 Primers used in amplifying ZmHMA2
引物名称
Primer name正向引物 （5′-3′）
Primer sequence(5′-3′)反向引物（5′-3′）
Primer sequence(5′-3′)ZmHMA2-1 TTATCGCTCCGGATATGCCC CCATCCATCCCTTCAGCCTTT ZmHMA2-2 GGATATGCCCTCTCCAGGGT CCATCCATCCCTTCAGCCTT ZmHMA2-3 TTTATCGCTCCGGATATGCCC CATCCATCCCTTCAGCCTTT
下载: 导出CSV
表 3 单一Pb污染环境下玉米不同基因型及不同部位重金属Pb含量
Table 3 Pb contents in tissues of sweet corn inbred lines grown under Pb-contaminated soil
自交系
Inbred linePb含量 Pb content/（mg·kg−1） 分子检测
Marker detection根 Roots 茎叶 Shoots 籽粒 Grains 闽甜系688(S1) 240.171±1.023 bcA 89.531±1.101 cB 0.312±0.019 bC − 闽甜系G23(S2) 214.412±1.201 dA 87.408±1.062 cB 0.244±0.018 cC − 闽甜系H6(S3) 176.303±2.390 efA 86.721±1.112 cB 0.135±0.018 eC − 闽甜系197(S4) 233.591±2.331 cA 87.295±0.945 cB 0.223±0.009 cC + 闽甜系AS67(S5) 259.374±3.031 aA 125.216±2.213 aB 0.381±0.010 aC + 闽甜系AS74(S6) 249.845±1.944 bA 120.911±1.409 abB 0.321±0.011 a C + 闽甜系AS76(S7) 248.210±2.802 bA 90.923±1.204 cB 0.227±0.017 cC − 闽甜系T146(S8) 260.183±1.255 aA 114.475±1.301 bB 0.397±0.018 aC − 闽甜系X901(S9) 169.003±3.501 fA 89.782±0.928 cB 0.172±0.010 dC + 闽甜系JR8609(S10) 185.784±2.902 eA 91.761±2.691 cB 0.344±0.010 bC − 同行数据后不同大写字母表示不同组织部位间差异极显著（P＜0.01），同列数据后不同小写字母表示不同自交系间差异显著（P＜0.05）。下表同。
Data with different capital letters on same row indicate extremely significant differences among different tissues at P＜0.01; those with different lowercase letters on the same column indicate significant differences among different inbred line at P＜0.05. Same for below.
下载: 导出CSV
表 4 单一Cd污染环境下玉米不同基因型及不同部位重金属Cd含量
Table 4 Cd contents in tissues of sweet corn inbred lines grown under Cd-contaminated soil
编号
No.Cd含量 Cd content/（mg·kg−1） 根系 Roots 茎叶 Shoots 籽粒 Grains 闽甜系688(S1) 3.528±0.102 aA 1.723±0.116 abB 0.213±0.121 bC 闽甜系G23(S2) 3.823±0.123 aA 1.285±0.126 bcB 0.181±0.120 cC 闽甜系H6(S3) 3.124±0.022 bA 1.992±0.092 aB 0.241±0.018 aC 闽甜系197(S4) 1.055±0.134 eA 1.137±0.201 cB 0.106±0.015 dC 闽甜系AS67(S5) 1.231±0.094 eA 0.988±0.132 dB 0.086±0.021 eC 闽甜系AS74(S6) 1.166±0.236 eA 0.932±0.144 dB 0.091±0.012 deC 闽甜系AS76(S7) 2.931±0.136 cA 2.022±0.118 aB 0.234±0.011 aC 闽甜系T146(S8) 2.215±0.254 cdA 1.535±0.087 bB 0.209±0.011 bC 闽甜系X901(S9) 1.043±0.108 eA 0.772±0.102 eB 0.063±0.001 fC 闽甜系JR8609(S10) 1.929±0.203 dA 1.025±0.121 dB 0.225±0.012 abC
下载: 导出CSV
表 5 Pb-Cd复合污染下玉米不同基因型及不同部位重金属Pb、Cd含量
Table 5 Pb and Cd contents in tissues of sweet corn inbred lines grown under Pb-and-Cd-contaminated soil
编号
No.根系重金属含量
Heavy metal content in roots/(mg·kg−1)茎叶重金属含量
Heavy metal content in shoots/(mg·kg−1)籽粒重金属含量
Heavy metal content in grains/(mg·kg−1)Pb Cd Pb Cd Pb Cd 闽甜系688(S1) 225.182±2.211 c 2.981±0.130 a 95.427±2.122 b 1.231±0.122 c 0.432±0.022 ab 0.360±0.020 a 闽甜系G23(S2) 218.523±4.652 d 2.594±0.221 b 94.143±1.842 b 0.924±0.114 c 0.392±0.021 b 0.141±0.021 c 闽甜系H6(S3) 167.623±3.692 f 3.049±0.182 a 86.613±1.553 c 1.771±0.191 a 0.083±0.038 e 0.350±0.025 a 闽甜系197(S4) 219.825±2.622 d 1.911±0.372 c 95.310±1.190 b 0.908±0.127 d 0.309±0.011 c 0.091±0.024 d 闽甜系AS67(S5) 234.535±4.741 b 1.263±0.218 d 115.542±1.424 a 0.815±0.102 d 0.429±0.017 ab 0.087±0.019 d 闽甜系AS74(S6) 228.191±3.505 c 2.406±0.132 b 119.261±1.211 a 1.197±0.119 c 0.471±0.022 a 0.102±0.019 c 闽甜系AS76(S7) 228.435±2.142 c 3.044±0.159 a 79.243±2.107 d 1.551±0.149 b 0.383±0.033 b 0.178±0.022 b 闽甜系T146(S8) 246.653±2.712 a 1.951±0.154 c 111.020±1.508 a 1.168±0.214 c 0.463±0.018 a 0.155±0.024 bc 闽甜系X901(S9) 159.371±3.443 f 1.221±0.213 d 93.035±1.416 b 0.536±0.275 e 0.094±0.018 e 0.074±0.020 d 闽甜系JR8609(S10) 196.029±1.961 e 1.408±0.126 d 85.861±1.312 c 0.860±0.112 d 0.245±0.032 d 0.151±0.021 c
下载: 导出CSV
-
[1] 邵云, 郝真真, 王文斐, 等. 土壤重金属污染现状及修复技术研究进展 [J]. 北方园艺, 2016, (17):193−196. DOI: 10.11937/bfyy.201617047 SHAO Y, HAO Z Z, WANG W F, et al. Research progress on heavy metal contaminated soils and research advances in remediation technology [J]. Northern Horticulture, 2016(17): 193−196. (in Chinese) DOI: 10.11937/bfyy.201617047
[2] 赵鑫娜, 杨忠芳, 余涛. 矿区土壤重金属污染及修复技术研究进展 [J]. 中国地质, 2023, 50(1):84−101. DOI: 10.12029/gc20220702001 ZHAO X N, YANG Z F, YU T. Review on heavy metal pollution and remediation technology in the soil of mining areas [J]. Geology in China, 2023, 50(1): 84−101. (in Chinese) DOI: 10.12029/gc20220702001
[3] 张小敏, 张秀英, 钟太洋, 等. 中国农田土壤重金属富集状况及其空间分布研究 [J]. 环境科学, 2014, 35(2):692−703. ZHANG X M, ZHANG X Y, ZHONG T Y, et al. Spatial distribution and accumulation of heavy metal in arable land soil of China [J]. Environmental Science, 2014, 35(2): 692−703. (in Chinese)
[4] 陈文轩, 李茜, 王珍, 等. 中国农田土壤重金属空间分布特征及污染评价 [J]. 环境科学, 2020, 41(6):2822−2833. CHEN W X, LI Q, WANG Z, et al. Spatial distribution characteristics and pollution evaluation of heavy metals in arable land soil of China [J]. Environmental Science, 2020, 41(6): 2822−2833. (in Chinese)
[5] 唐书源, 赵治书, 易庭辉, 等. 重庆郊县市场玉米的重金属污染及对策 [J]. 农业环境与发展, 2003, 20(2):30. TANG S Y, ZHAO Z S, YI T H, et al. Heavy metal pollution of corn in suburban market of Chongqing and its countermeasures [J]. Agro-Environment and Development, 2003, 20(2): 30. (in Chinese)
[6] 杨刚, 沈飞, 钟贵江, 等. 西南山地铅锌矿区耕地土壤和谷类产品重金属含量及健康风险评价 [J]. 环境科学学报, 2011, 31(9):2014−2021. YANG G, SHEN F, ZHONG G J, et al. Concentration and health risk of heavy metals in crops and soils in a zinc-lead mining area in southwest mountainous regions [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2011, 31(9): 2014−2021. (in Chinese)
[7] 许静, 陈永快, 邹晖. 福建省不同区域土壤、蔬菜重金属污染现状分析 [J]. 福建农业学报, 2011, 26(4):646−651. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0384.2011.04.030 XU J, CHEN Y K, ZOU H. Regional comparisons for heavy metal contamination in soil and vegetables in Fujian Province [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2011, 26(4): 646−651. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1008-0384.2011.04.030
[8] 沈一尘, 涂晨, 邱炜, 等. 镉污染土壤上不同水稻品种的镉积累与减污潜力 [J]. 生态与农村环境学报, 2023, 39(4):547−555. SHEN Y C, TU C, QIU W, et al. Cadmium accumulation and pollution reduction potential of different rice varieties on cadmium-contaminated soils [J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2023, 39(4): 547−555. (in Chinese)
[9] 邵华伟, 葛春辉, 马彦茹, 等. 施入城市生活垃圾堆肥对玉米植株重金属分布及土壤养分的影响 [J]. 农业资源与环境学报, 2013, 30(6):58−63. DOI: 10.3969/j.issn.1005-4944.2013.06.012 SHAO H W, GE C H, MA Y R, et al. Effect of municipal solid waste(MSW)compost application on heavy metal distribution in maize plant and soil nutrients [J]. Journal of Agricultural Resources and Environment, 2013, 30(6): 58−63. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1005-4944.2013.06.012
[10] 辛艳卫, 梁成华, 杜立宇, 等. 不同玉米品种对镉的富集和转运特性 [J]. 农业环境科学学报, 2017, 36(5):839−846. DOI: 10.11654/jaes.2016-1668 XIN Y W, LIANG C H, DU L Y, et al. Accumulation and translocation of cadmium in different maize cultivars [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2017, 36(5): 839−846. (in Chinese) DOI: 10.11654/jaes.2016-1668
[11] 李月芳, 刘领, 陈欣, 等. 模拟铅胁迫下玉米不同基因型生长与铅积累及各器官间分配规律 [J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(12):2260−2267. LI Y F, LIU L, CHEN X, et al. Plant growth, lead uptake and partitioning of maize(Zea mays L. ) under simulated mild/moderate lead pollution stress [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2010, 29(12): 2260−2267. (in Chinese)
[12] WANG A Y, WANG M Y, LIAO Q, et al. Characterization of Cd translocation and accumulation in 19 maize cultivars grown on Cd-contaminated soil: Implication of maize cultivar selection for minimal risk to human health and for phytoremediation [J]. Environmental Science and Pollution Research, 2016, 23(6): 5410−5419. DOI: 10.1007/s11356-015-5781-z
[13] 袁林, 刘颖, 兰玉书, 等. 不同玉米品种对镉吸收累积特性研究 [J]. 四川农业大学学报, 2018, 36(1):22−27. YUAN L, LIU Y, LAN Y S, et al. Variations of cadmium absorption and accumulation among corn cultivars of metal pollution in soil from lead-zinc mining area [J]. Journal of Sichuan Agricultural University, 2018, 36(1): 22−27. (in Chinese)
[14] 鄢小龙, 马宏朕, 李元, 等. 铅锌矿区周边农田Cd、Pb低累积玉米品种筛选 [J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2019, 34(6):1076−1083. YAN X L, MA H Z, LI Y, et al. Screening Zea mays cultivars based upon accumulation of Cd and Pb in the farmland around the lead-zinc mine area [J]. Journal of Yunnan Agricultural University (Natural Science), 2019, 34(6): 1076−1083. (in Chinese)
[15] 赵雄伟. 玉米控制重金属镉积累的遗传基础解析[D]. 雅安: 四川农业大学, 2018. ZHAO X W. Genetic Basis for Controlling Heavy Metal Cadmium Accumulation in Maize[D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2018. (in Chinese)
[16] 兰雨舟. 甜糯玉米籽粒镉含量全基因组关联分析[D]. 雅安: 四川农业大学, 2018. LAN Y Z. Genome wide association study for Cd content in grains of sweet and waxy maize[D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2018. (in Chinese)
[17] 田婉莹, 孙进华, 李焕苓, 等. 利用分子标记技术鉴定荔枝杂交后代的研究 [J]. 分子植物育种, 2015, 13(5):1045−1052. TIAN W Y, SUN J H, LI H L, et al. Identification of Litchi(Litchi chinensis sonn. ) hybrids by molecular markers [J]. Molecular Plant Breeding, 2015, 13(5): 1045−1052. (in Chinese)
[18] KÖSOĞLU K, YUMUK S, AYDIN Y, et al. Use of SNP markers by KASP assay for MAS studies in sunflower against Plasmopara halstedii [J]. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 2017, 41: 480−489. DOI: 10.3906/tar-1707-53
[19] YE J, WANG X, HU T X, et al. An InDel in the promoter of Al-activated malate transporter 9 selected during tomato domestication determines fruit malate contents and aluminum tolerance [J]. The Plant Cell, 2017, 29(9): 2249−2268. DOI: 10.1105/tpc.17.00211
[20] 刘江晖, 周华. ICP-MS法同时测定食品中8种微量有害元素的方法研究 [J]. 中国卫生检验杂志, 2004, 14(1):3−4,2. DOI: 10.3969/j.issn.1004-8685.2004.01.002 LIU J H, ZHOU H. Simultaneous determination of 8 trace toxic elements in food by ICP- MS [J]. Chinese Journal of Health Laboratory Technology, 2004, 14(1): 3−4,2. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1004-8685.2004.01.002
[21] 刘可心, 王璐, 蔚荣海, 等. 一种适于SNP芯片分型的玉米种皮组织DNA提取方法 [J]. 分子植物育种, 2017, 15(1):195−199. LIU K X, WANG L, YU R H, et al. A DNA extraction method from maize seed capsule tissue suitable for SNP chip genotyping [J]. Molecular Plant Breeding, 2017, 15(1): 195−199. (in Chinese)
[22] GRANT C A, CLARKE J M, DUGUID S, et al. Selection and breeding of plant cultivars to minimize cadmium accumulation [J]. The Science of the Total Environment, 2008, 390(2/3): 301−310.
[23] 李正文, 张艳玲, 潘根兴, 等. 不同水稻品种籽粒Cd、Cu和Se的含量差异及其人类膳食摄取风险 [J]. 环境科学, 2003, 24(3):112−115. DOI: 10.3321/j.issn:0250-3301.2003.03.022 LI Z W, ZHANG Y L, PAN G X, et al. Grain contents of Cd, Cu and Se by 57 rice cultivars and the risk significance for human dietary uptake [J]. Chinese Journal of Environmental Science, 2003, 24(3): 112−115. (in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:0250-3301.2003.03.022
[24] WU F B, ZHANG G. Genotypic differences in effect of Cd on growth and mineral concentrations in barley seedlings [J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2002, 69(2): 219−227. DOI: 10.1007/s00128-002-0050-5
[25] MCLAUGHLIN M J, BELL M J, WRIGHT G C, et al. Uptake and partitioning of cadmium by cultivars of peanut (Arachis hypogaea L. ) [J]. Plant and Soil, 2000, 222(1): 51−58.
[26] LI Y M, CHANEY R L, SCHNEITER A A, et al. Screening for low grain cadmium phenotypes in sunflower, durum wheat and flax [J]. Euphytica, 1997, 94(1): 23−30. DOI: 10.1023/A:1002996405463
[27] 张宁, 陶荣浩, 张慧敏, 等. 不同玉米品种对镉积累和转运差异研究 [J]. 农业资源与环境学报, 2022, 39(6):1208−1216. ZHANG N, TAO R H, ZHANG H M, et al. Differences in cadmium accumulation and translocation in different varieties of Zea mays [J]. Journal of Agricultural Resources and Environment, 2022, 39(6): 1208−1216. (in Chinese)
[28] 文秋红, 于丽华. 玉米自交系富集镉能力和最佳收获时期 [J]. 生态学报, 2006, 26(12):4066−4070. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2006.12.020 WEN Q H, YU L H. The ability of accumulate Cadmium and the best harvest time of six series maize inbred lines in Cd-contaminated soil [J]. Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(12): 4066−4070. (in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2006.12.020
[29] ZHANG Z M, JIN F, WANG C, et al. Difference between Pb and Cd accumulation in 19 elite maize inbred lines and application prospects [J]. Journal of Biomedicine & Biotechnology, 2012, 2012: 271485.
[30] LIU J, QU J T, YANG C, et al. Development of genome-wide insertion and deletion markers for maize, based on next-generation sequencing data [J]. BMC Genomics, 2015, 16(1): 601. DOI: 10.1186/s12864-015-1797-5
[31] 李军, 李白. 水稻氮高效利用基因NRT1.1B InDel分子标记的开发与应用 [J]. 分子植物育种, 2016, 14(12):3405−3413. LI J, LI B. Development and application of InDel marker for high nitrogen-use efficiency gene NRT1.1B in rice [J]. Molecular Plant Breeding, 2016, 14(12): 3405−3413. (in Chinese)
[32] HOSSAIN M A, PIYATIDA P, DA SILVA J A T, et al. Molecular mechanism of heavy metal toxicity and tolerance in plants: Central role of glutathione in detoxification of reactive oxygen species and methylglyoxal and in heavy metal chelation [J]. Journal of Botany, 2012, 2012: 872875.
计量
- 文章访问数: 199
- HTML全文浏览量: 108
- PDF下载量: 46
