技術領域

?本發(fā)明屬于生物技術的植物檢測,特別涉及一種快速鑒定水稻低鎘積累品種的方法。

背景技術

鎘（Cd）是生物毒性最強的重金屬之一，目前我國耕地重金屬污染的面積占耕地總量的1/6左右，其中Cd污染面積遠超過其他幾種重金屬元素。水稻是我國乃至世界廣泛種植的糧食作物之一，在污染環(huán)境中水稻對Cd具有較強的吸收和富集能力。近年來頻繁出現(xiàn)的“鎘大米”現(xiàn)象也使得社會各界更加關注低鎘積累水稻品種的篩選問題。低鎘積累水稻的的選育一直是科學家們的研究重點，目前通過轉(zhuǎn)基因技術、低鎘突變體的篩選等已經(jīng)獲得了一些低鎘積累的水稻品種。但由于稻米中的鎘積累量容易受植株發(fā)育狀況、土壤有機質(zhì)、水分管理等許多不可控因素的影響，篩選出可遺傳變異的機會極少，水稻低鎘積累品種篩選的進程非常緩慢。如何準確地鑒別和篩選低鎘積累的優(yōu)良基因型，成為科學家苦苦探索的關鍵技術。

水稻根系吸收鎘離子后，一部分積累在根系細胞壁和液泡中，一部分通過根系細胞的跨膜運輸進入木質(zhì)部，運送到地上的莖桿和葉片等營養(yǎng)器官中儲存起來，在籽粒灌漿過程中再從營養(yǎng)體中轉(zhuǎn)運到籽粒中。同位素¹⁰⁹Cd實驗結(jié)果表明，稻谷中91-100%的Cd來自韌皮部。因此，籽粒基部的Cd流量成為決定稻谷中Cd積累量的關鍵因素。如果把水稻籽粒浸泡在含鎘的溶液中，鎘離子可以通過籽粒基部的維管束組織直接擴散到胚乳和胚中，高鎘積累品種和低鎘積累品種籽粒基部對鎘離子的吸收速度有明顯的差別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述技術分析和存在問題，提供一種快速鑒定水稻低鎘積累品種的方法，該方法利用非損傷微測技術，對完整籽粒在測試液中吸收鎘離子的流速進行準確測定，并能夠排除環(huán)境因素和植株發(fā)育狀況的干擾，快速準確地判斷籽粒鎘積累能力在不同品種間的差異；所需材料少，測定周期短，工作效率高。

本發(fā)明的技術方案：

一種快速鑒定水稻低鎘積累品種的方法，利用非損傷微測技術，通過對完整籽粒在測試液中吸收鎘離子的流速差異來準確鑒定水稻低鎘積累品種，具體作法是：將灌漿中期的完整的水稻籽粒去除稻殼，然后浸泡在含有不同濃度的鎘離子流速測試液中，采用非損傷微測系統(tǒng)（SIET?system?BIO-001A，?Younger?USA?Sci.?&?Tech.?Corp.）測定并記錄10min內(nèi)籽粒基部的鎘離子流速的變化，籽粒基部鎘離子流速快的水稻品種，在鎘污染土壤中籽粒中的鎘積累量高，籽粒基部鎘離子流速慢的水稻品種，在鎘污染土壤中籽粒中的鎘積累量低，通過籽粒基部的門控開關調(diào)控稻米中鎘積累量的能力，準確地判斷水稻低鎘積累品種。

所述鎘離子流速測試液由去離子水與化學純的CdCl₂·2.5H₂O和CaCl₂配制而成，測試液中CaCl₂濃度為50μmol，鎘離子濃度分別為0.3、0.5、0.8、1.0、3.0、10、15?mg/L。

所述非損傷微測系統(tǒng)中，標準液校正斜率為29+3mV，每次測定10?min，每個濃度測試液的測量重復10次；利用非損傷微測系統(tǒng)軟件將鎘離子流速的測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Cd²⁺流速（p?mol·cm^-2·s^-1）。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

該方法以水稻籽粒基部的離子流速快慢為依據(jù)，在較短時間內(nèi)，能夠準確地鑒定出不同品種稻米中積累鎘的能力，具有效率高、重復性好等優(yōu)點；利用籽粒基部鎘離子流速檢測結(jié)果，準確判斷基因型調(diào)控鎘離子在籽粒中積累量的能力；所需材料少、檢測時間短、工作效率高，對其他植物鎘積累能力的快速鑒定具有重要參考價值，具有非常廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為水稻高鎘積累品種T705和低鎘積累品種X24發(fā)育籽粒在含鎘不同的測試液中籽粒基部的鎘離子流速。

具體實施方式

實施例：