馬鈴薯對鎘、鉛脅迫響應與富集的基因型差異.pdf

1、馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是全球僅次于小麥、玉米和水稻的第四大栽培作物；我國于上世紀90年代中期馬鈴薯栽培面積和總產(chǎn)量超越歐盟成為馬鈴薯第一生產(chǎn)大國。作為我國最具增產(chǎn)和發(fā)展?jié)摿Φ脑耘嘧魑镏唬陙眈R鈴薯生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展受到國家和各級地方政府高度重視。重金屬污染土壤不僅影響馬鈴薯生長發(fā)育，而且在塊莖中富集，造成馬鈴薯及其加工產(chǎn)品的食品安全隱患，影響相關產(chǎn)品出口前景。
　　 本試驗以10個馬鈴薯基因型為材料

2、，分別設置4個Pb、Cd處理水平，采用兩因素完全隨機試驗設計，分析Pb、Cd脅迫對馬鈴薯產(chǎn)量、品質的影響，以及馬鈴薯各部位積累Pb，Cd的基因型差異，評價了供試品種的Pb、Cd積累安全性。結果表明：
　　 1.Pb、Cd對馬鈴薯具有明顯的毒害作用，并最終顯著降低產(chǎn)量；不同Pb、Cd處理水平間平均單薯重差異均達到極顯著水平，且平均單薯重隨處理水平提高下降明顯；單株薯數(shù)在處理間不顯著，表明本試驗土壤基質的Pb、Cd含量水平總體上不影

3、響馬鈴薯結薯（單株薯數(shù)）。因此，Pb、Cd主要通過影響馬鈴薯塊莖大小影響產(chǎn)量。
　　 2.平均單薯重與植株各部分Pb、Cd含量間均存在負相關關系，表明Pb、Cd對塊莖大小的影響是其對根、莖葉和塊莖生長發(fā)育綜合影響的結果，但馬鈴薯對Cd毒害的敏感性遠高于Pb。
　　 3.Pb、Cd處理水平間塊莖淀粉、蛋白質、可溶性糖、維生素C均存在極顯著差異，且基因型、處理水平間互作效應也達到極顯著水平。相關分析表明：塊莖干物質含量、可溶

4、性糖與莖葉Pb相關指標間（極）顯著負相關，表明莖葉中Pb含量增加可能導致光合系統(tǒng)損傷、抑制，從而減少光合產(chǎn)物。
　　 4.不同基因型馬鈴薯的產(chǎn)量、營養(yǎng)品質和重金屬積累量在各個Pb、Cd處理水平上均呈極顯著差異，表明不同基因型間存在較為明顯的脅迫響應差異。
　　 5.馬鈴薯對Pb、Cd的積累具有明顯的器官間差異：Pb處理下，植株各部分富集系數(shù)表現(xiàn)為根＞塊莖＞莖葉，轉運系數(shù)表現(xiàn)為塊莖＞莖葉，Cd處理下，植株各部分富集系數(shù)表現(xiàn)

5、為塊莖＞根＞莖葉，轉運系數(shù)表現(xiàn)為塊莖＞莖葉。
　　 6.對供試基因型的Pb、Cd安全性進行了評價，結果表明：盡管基因型間存在差異，但在一定土壤重金屬水平下，均存在明顯的Pb、Cd安全風險。N5-08、N5-10、N5-48、N7-11、S6-X可作為低Pb品種在低濃度Pb污染土壤上進行種植；N5-08、N5-10、N5-47、N5-50、N7-20、S6-4、S6-X、Sy14可作為低Cd馬鈴薯品種，在中低度Cd污染土壤上進行種