不同水稻品种富集土壤汞的敏感性差异开题报告

全文总字数：3091字

1. 研究目的与意义

汞（Hg）是环境中毒性最强的重金属元素之一，因其具有持久性、长距离迁移性和生物累积性已被我国和许多国际组织列为优先控制污染物，甲基汞是毒性最强的汞化合物，具有很强的神经毒性。

中国是目前世界上最大的汞人为排放源，这已导致了严重的环境污染。水稻是我国第一大粮食作物，全国约有65％以上的人口主食稻米，稻米的安全性直接关系到我国居民的健康。与其它作物相比，水稻对汞尤其是甲基汞具有极强的富集能力，食用稻米是我国居民膳食汞暴露的一条重要途径。江苏作为全国水稻生产和消费大省, 常年水稻种植面积200万公顷以上, 其中粳稻面积83%左右。调查数据显示，江苏省土壤汞污染程度较高，苏南地区尤为严重，汞在所有重金属元素中超标比例最高。已有研究表明，水稻对汞的富集能力存在显著的品种间差异。利用江苏省主栽的12个水稻品种和2种代表性水稻土（酸性的兴化勤泥土和中性的常熟乌栅土），通过温室盆栽实验，分别添加不同浓度的外源Hg，研究不同水稻品种富集Hg的敏感性差异，对适合种植在Hg轻污染土壤中的水稻品种进行研究，为进一步选育低/高积累水稻品种以及合理利用中轻度重金属超标农田提供重要参考。

2. 国内外研究现状分析

余有见等人选取8个基因型水稻,分别为:kasalath,ir 64,日本晴,浙粳22,azu-cena,广陆矮4号,ir 1552和9311。用0.08mmol/lhgcl2溶液对水稻种子浸种24h、5叶期幼苗根部胁迫处理8d。汞处理种子24h后,kasalath的发芽率降幅最大,而9311的发芽率几乎不受影响。汞胁迫下,9311幼苗根系耐性系数、根(冠)相对生物量比其他基因型水稻都高;不同基因型间的根、叶汞含量不同。综合该试验所测的生理指标,8个基因型水稻中耐汞性最差的是azucena,耐汞性最强的基因型是9311和ir 64,但两者耐汞性的机理不同。9311水稻植株通过限制根系吸收重金属,维持体内较低的重金属浓度,从而免受毒害;而ir 64尽管体内积累较高浓度的汞,但可能具有某些特定的生理机制使其所受伤害较轻。

汞带来的危害已引起人们高度重视,为了控制环境中汞的危害,探索植物对汞的吸收和反应特性已迫在眉睫。多数植物对汞的耐性较差,但有些植物在体内富集高浓度的汞而不会受害,表现出对汞较强的耐性。该试验利用不同基因型水稻耐汞性的差异,筛选出了耐汞性较强和高汞积累水稻种质,为深入研究水稻的耐性机制提供了材料。

吴亮等人选取2种类型水稻土(黄泥土和红泥土)和9个水稻品种，通过温室盆栽试验，研究 pb(250mg/kg)、hg(0.6 mg/kg)污染条件下，水稻品种对水稻 pb、hg 耐性和富集能力的影响。结果表明，pb 污染处理显著降低了水稻产量，在红泥土和黄泥土中，水稻产量的降低幅度分别为 3.6% ~ 29.8% 和 2.3% ~ 16.9%；hg 污染处理下，水稻产量略有下降，但差异不显著。不同品种水稻对pb、hg污染的耐性和富集能力差异显著。在 pb 污染处理下，宁粳 1 号产量降幅较小，耐性较高；天协 6 号产量降幅较大，耐性较低；在 hg污染处理下，宁粳1号耐性较高，浙1500 耐性较低。在2种类型水稻土中，特三矮2号稻米pb的富集系数较高，对pb污染较敏感；浙1500稻米hg的富集系数较高，对hg污染较敏感；宁粳1号稻米pb、hg的富集系数均较低，对pb、hg污染均不敏感。水稻品种、土壤类型和污染类型对水稻pb、hg 耐性的影响不同，3个因子的相对贡献率分别为36.5%、18.3%和27.1%，而3个因子之间的交互作用较小。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

利用江苏省主栽的12个水稻品种和2种代表性水稻土（酸性的兴化勤泥土和中性的常熟乌栅土），通过温室盆栽实验，分别添加不同浓度的外源hg，研究不同水稻品种富集hg的敏感性差异，对适合种植在hg轻污染土壤中的水稻品种进行研究，为进一步选育低/高积累水稻品种以及合理利用中轻度重金属超标农田提供重要参考。

研究计划：

4. 研究创新点

利用江苏省主栽的12个水稻品种和2种代表性水稻土（酸性的兴化勤泥土和中性的常熟乌栅土），通过温室盆栽实验，分别添加不同浓度的外源Hg，研究不同水稻品种富集Hg的敏感性差异，对适合种植在Hg轻污染土壤中的水稻品种进行研究，为进一步选育低/高积累水稻品种以及合理利用中轻度重金属超标农田提供重要参考。