[发明专利]一种镉低富集玉米品种的筛选方法

说明书

本发明公开了一种镉低富集玉米品种的筛选方法，包括选种、土池设置、玉米土池栽植、样品采集和样品测定。本发明利用污染土池栽植技术，精准调控污染土池中镉浓度，模拟镉污染农地土壤环境，同时，污染土池可重复鉴定不同批次玉米杂交种，具有筛选结果准确度高、成本低、操作简单等优点，适宜于育种中对镉低富集玉米品种的筛选鉴定。

技术领域

本发明涉及作物遗传育种技术领域，具体涉及一种镉低富集玉米品种的筛选方法。

背景技术

土壤中镉（Cd）污染是我国乃至全球性的环境问题，对作物生产、粮食安全和人类健康构成巨大威胁。土壤中的镉元素可被作物根系吸收后在农产品可食部位富集，严重影响农产品质量。玉米作为我国重要的粮食和饲料作物，其许多种植区都存在着不同程度的Cd污染，这不仅降低其产量和品质，还会通过食物链对人类健康构成严重威胁。因此，选育和推广重金属Cd低积累（可食用部位重金属Cd含量低于国家标准）的安全品种意义重大。

针对镉低富集的玉米品种筛选方法，多采用在富集镉的地块种植（大田鉴定）或盆栽种植（盆栽鉴定）的方式进行筛选，这两种方法均存在缺点。大田鉴定中，由于镉在土壤中分布不均匀，导致同一地块不同位置镉浓度差异明显，环境误差难以控制，从而影响品种筛选结果。而盆栽鉴定中，由于玉米是大田作物，盆栽方式使玉米根系的发育受阻，难以满足玉米生长对养分的需求，从而抑制玉米生长，不能较好体现品种间镉积累的真实性差异；此外，盆栽方式每一群体内每一单株需要一个花盆，而且每一花盆需要装土，每一次装土不能重复利用，操作复杂，难以适应育种中对品种的筛选鉴定。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种镉低富集玉米品种的筛选方法，以解决现有镉低富集玉米品种筛选方法鉴定准确性差、影响镉低富集玉米品种筛选结果的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种镉低富集玉米品种的筛选方法，包括以下步骤：

（1）选种：在未污染镉的试验地进行品种比较试验，筛选出农艺性状优异且产量超过对照品种5%以上的玉米杂交种；

（2）土池设置：设置污染土池和对照土池，用四水合硝酸镉与水配制成浓度为2~10mg/kg的含镉溶液，将沙土与有机肥、菌包按照质量比为（3~5）:（1~2）:（1~2）的比例混合后，与含镉溶液混合均匀后装入污染土池，取样测定污染土池内的镉浓度，保证污染土池内不同位置的镉浓度相同；

（3）玉米土池栽植：将步骤（1）筛选得到的玉米杂交种育苗至两叶一心期，把幼苗移栽入污染土池和对照土池内，每个杂交种随机种植1~2行，并进行水肥管理和病虫草害防治；

（4）样品采集：开花期每个杂交种随机抽取5株套袋自交授粉，鲜食玉米记载授粉日期，授粉后20~25d对其果穗进行取样，普通玉米离层形成后对其果穗进行取样；

（5）样品测定：对籽粒样品中镉含量进行检测。

优选地，所述对照品种为省级种子管理站指定的该生态区玉米区域试验中用作对照的品种。

优选地，所述菌包为食用菌的培养基植料。在实际试验中发现，加入食用菌的培养基植料可以使镉元素在土壤中分布得更加均匀，通过研究发现菌包具有较强的吸附性，和沙土均匀混合后，镉溶液均匀附着到菌包上，使土池中镉元素均匀分布，同时，菌包较强的吸水性还可以调节沙土疏松度和湿度，有利于玉米正常生长。

优选地，所述步骤（2）中使用腐殖酸肥和生石灰调节土池内沙土的pH值至5.5~6.5之间，目的是使污染土池内沙土呈弱酸性，和耕地土壤PH值相似。

优选地，所述步骤（2）中在沙土装入土池之前，在污染土池的四周和底部铺设防渗透膜。

优选地，所述步骤（3）中每行的行长3~4m，行距1m，每行种植8窝，每窝定植2苗，种植密度为3000株/亩。

优选地，所述步骤（3）中田间肥水管理包括如下步骤：