技術領域

本發明屬于水稻育種領域，具體涉及一種籽粒低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種的選育方法。

背景技術

鎘(Cd)是我國污染農田最普遍的重金屬之一，重度鎘污染不僅影響水稻生長發育導致產量下降，更重要的是鎘會在水稻植株、籽粒內積累，通過食物鏈進入人體，在體內形成鎘硫蛋白，通過血液到達全身，并有選擇性地蓄積于腎、肝，使之發生病變，造成貧血、高血壓、神經痛、骨質松軟、腎炎和分泌失調等病癥。而據農業部統計，我國已有超10％的耕地受鎘污染(大于0.3mg/Kg),運用工程技術措施或者農業栽培技術措施來消除和減輕土壤重金屬污染，雖然可以降低稻米中的鎘含量，但耗資巨大，并不能從根本上解決鎘污染土壤帶來的糧食安全問題，而且處理不當易引起二次污染。

選育鎘低積累品種是目前控制水稻鎘積累的重要途徑，現有技術已經出現了低鎘水稻的轉基因技術、低鎘品種篩選方法及相應的選育方法。但水稻對鎘的吸收的品種間差異是由多種因素造成的，僅靠在不同鎘含量的土壤中進行種植和篩選得到的品種，其低鎘積累特性是不穩定的。水稻對鎘的吸收與土壤中有機酸含量及其他金屬元素的含量有關，水稻根表鐵氧化膜的含鐵量會使水稻的鎘吸收能力造成明顯差異。因此，在選育低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種過程中，還要考察不同pH土壤和不同金屬元素含量的土壤中水稻對鎘的吸收和積累量。

發明內容

本發明的目的是提供一種籽粒低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種的選育方法。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種籽粒低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種的選育方法，包括以下步驟：

1)分別準備A、B、C三類土壤，其鎘含量分別為0.5mg/kg、1.2mg/kg、3mg/kg，每類土壤分別設置甲、乙、丙三個組，其pH分別為低于6.5、6.5～7.5、高于7.5，其他條件相同；

2)將水稻品種分別種植于上述三類土壤的九個組中，待水稻成熟后，測定水稻糙米的鎘含量；

3)篩選出A類土壤中產出的鎘含量低于0.1mg/kg、B類土壤中產出的鎘含量低于0.2mg/kg、C類土壤中產出的鎘含量低于0.5mg/kg的品種；

4)給A、B、C三類土壤分別設置丁、戊、己三個組，丁組的鋅含量低于0.4mg/kg，鐵含量低于3mg/kg；戊組的鋅含量為0.4～1.2mg/kg，鐵含量為3～15mg/kg；己組的鋅含量高于1.5mg/kg，鐵含量高于15mg/kg，其他條件相同；

5)將步驟3)篩選出的水稻品種分別種植于三類土壤的丁組、戊組、己組中，待水稻成熟后，測定水稻糙米的鎘含量；

6)篩選出A類土壤中產出的鎘含量低于0.08mg/kg、B類土壤中產出的鎘含量低于0.15mg/kg、C類土壤中產出的鎘含量低于0.4mg/kg的品種；

7)將步驟6)中篩選出的水稻品種作為親本，進行雜交；

8)將雜交得到的F₁代重復步驟1)-6)，結合結實率、抗性和產量性狀，選擇優良單株；

9)種植步驟8)篩選得到的植株，經5-6代連續自交，得到多個穩定株系；

10)將步驟9)得到的穩定株系重復步驟1)-6)，結合產量性狀篩選得到籽粒低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種。

優選的：所述步驟1)的土壤制備方法如下：

選用無污染土壤并分為A、B、C三類，土壤風干、過篩，加Cd處理土壤，以CdCl₂·2.5H₂O形態加入，控制加入量使三類土壤中鎘含量分別為0.5mg/kg、1.2mg/kg、3mg/kg，將每類土壤均分為甲、乙、丙三組，用自來水淹沒土層保持一個月，使土壤與Cd進行平衡；平衡過程中，分別向三組土壤中加入1mol/L的醋酸和1mol/L的氯化氨，并實時監測土壤PH，將甲組的pH調節至6.5以下，乙組調節至6.5～7.5之間，丙組調節至7.5以上。

優選的：所述步驟2)的水稻品種包括秀水814、豫粳6號。

本發明具有以下有益效果：本發明在篩選低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種過程中，在設置不同鎘含量的土壤的基礎上，還增設了不同pH和不同鐵、鋅含量的條件，這樣篩選出的低吸收、低積累重金屬鎘的水稻品種更加穩定，能夠適應不同地域、不同條件的土壤，具有更穩定的低鎘特性。此外，鎘還會影響水稻對礦質元素的吸收積累，降低糙米中鐵、鋅、銅等的含量，而通過本發明提供的方法選育出的水稻品種極大地削弱了這種影響，所得到的糙米更加安全、健康。

具體實施方式