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玉米种子发芽生理和抗氧化系统对砷胁迫响应的基因型差异及其机制研究

2021-04-15邹峁雁韩昊展谢永娟万田英涂书新

核农学报 2021年4期

邹峁雁 韩昊展 谢永娟 万田英 涂书新

(1华中农业大学资源与环境学院,湖北 武汉 430070;2土壤环境与污染修复湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070)

随着我国经济社会的迅速发展,工业废水排放、矿产资源开发以及农药化肥的不合理使用等导致农田重金属污染问题日益显现[1]。砷是我国土壤污染的主要特征污染物之一,广东、湖南、湖北、云南和贵州等地均存在不同程度的砷污染[2-3]。根据《全国土壤污染状况调查公报》调查结果显示,截止2013年底,全国砷污染点位超标率已达到2.7%[4],是仅次于镉的污染元素。砷在土壤中易积累、难降解,且随着作物的生长,土壤中的砷被不断吸收并通过食物链进入人体,对农田生态系统和人体健康构成严重危害。

目前,国内外主要利用物理、化学、植物等方式进行土壤砷污染修复[5-7]。但物理、化学修复因费用较高,难以大面积推广应用[5]。植物修复采用超积累植物富集土壤中的砷,或采用耐砷性强、且低吸收植物以保障农产品中砷含量达到安全标准。研究发现,植物对砷的吸收、积累、敏感程度受自身遗传因素的控制,其外部形态及内部结构存在差异,导致不同植物甚至同一植物的不同品种对重金属吸收、积累能力有较大差异[6-7]。Srivastava 等[8]研究了18 种蕨类植物及4种蜈蚣草的砷累积特性,并筛选出3 种潜在的砷污染修复植物。熊双莲等[3]从196 个芥菜型油菜品种中筛选出2 个低吸收基因型、15 个砷排异基因型、5 个砷敏感基因型油菜品种。杜彩艳等[9]采用田间试验,从8个玉米品种中筛选出3 个As、Pb、Cd 复合污染低积累的品种。……

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