全 文 ： 第 50卷 第 3期
2011年 5月
中山大学学报 (自然科学版)
ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI
Vol.50 No.3
May 2011
蕹菜吸收和积累 Cd和 Pb能力的品种间差异＊
辛俊亮 1, 2 , 黄白飞 1, 2 , 杨中艺1 , 袁剑刚1 , 母养秀 1
(1.中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室 , 广东 广州 510275;
2.湖南工学院安全与环境工程系 , 湖南 衡阳 421002)
摘 要:选育和利用在受污染的土壤中可食部位污染物含量达到食品卫生标准的农作物品种 , 即污染对策品种
(polution-safecultivar, 简称 PSC), 是降低污染物经食物链危害人类健康的有效手段。该研究以蕹菜为对象 , 通
过盆栽试验研究了 Cd、 Pb胁迫下不同蕹菜品种对 Cd和 Pb吸收积累的差异并探讨了筛选镉 、 铅污染对策品种
(Cd+Pb-PSC)的可行性。结果表明:①与对照相比 , 无论是 Cd还是 Pb胁迫 , 均未引起蕹菜茎叶生物量的显
著下降 , 相反促进了大部分品种茎叶生物量的增加 , 表明蕹菜对土壤 Cd和 Pb胁迫有一定的耐性 , 这可能掩盖
土壤受 Cd和 Pb污染的情况而增加蕹菜受 Cd和 Pb污染的风险;②在 Cd、 Pb胁迫下 , 供试蕹菜品种茎叶 Cd、
Pb含量品种间差异均达到极显著 (P<0.01), 且第一茬与第二茬的茎叶 Cd、 Pb含量分别呈显著 (P<0.05)
和极显著 (P<0.01)相关;③在供试品种中 , 有 2个品种既是 Cd-PSC又是 Pb-PSC, 可看作 Cd+Pb-PSC。
这表明蕹菜茎叶吸收积累 Cd和 Pb的特性具有可再现性 , 受遗传基因控制 , 因而选育 Cd+Pb-PSC是可行的。
关键词:蕹菜;镉;铅;品种间差异;污染对策品种
中图分类号:X17 文献标志码:A 文章编号:0529-6579 (2011) 03-0079-06
VariationsintheAccumulationofCdandPbExhibitedby
DifferentWaterSpinachCultivars
XINJunliang1, 2 , HUANGBaifei1, 2 , YANGZhongyi1 , YUANJiangang1 , MUYangxiu1
(1.StateKeyLaboratoryofBiocontrol∥SchoolofLifeSciences, SunYat-senUniversity,
Guangzhou510275, China;2.DepartmentofSafetyandEnvironmentalEngineering,
HunanInstituteofTechnology, Hengyang421002 , China)
Abstract:Inordertoreducetheriskofpolutantsenteringthehumandietfromsoilsviaagricultural
products, breedingofpolution-safecultivars(PSCs), thatis, thecultivarswhoseediblepartsaccumu-
latespecificpolutantatalowenoughlevelforsafeconsumptionwhengrownincontaminatedsoil, has
beeninvestigatedasapracticalmethodofminimizingtheconcentrationsofheavymetalsincrops.Inthis
study, apotexperimentisconductedtoinvestigatethevariationsofCdandPbaccumulationindiferent
waterspinachcultivars.Theresultsshowthat:① shootbiomassesofwaterspinachdontsignificantlyde-
creasebutincreasebothunderCdandPbexposurecomparedwiththecontrols.Thisindicatesthatwater
spinachhasacertaindegreeofCdandPbtolerance, whichwilincreasethehealthriskfromwaterspin-
achcontaminatedbysoilCdandPb.②shootCdandPbconcentrationsvarysignificantlyamongthetest-
edcultivarsunderCdorPbexposure(P<0.01)andcorrelationsofCdandPbconcentrationsofalthe
cultivarsbetweenthefirstandsecondharvestsaresignificantatP<0.05levelandatP<0.01level, re-
spectively.③ Thetwocultivars, YQandBGJ, arenotonlyCd-PSCbutalsoPb-PSCandmaybeconsid-
eredasCd+Pb-PSC.ThisimpliesthatthecharacteristicsofCdandPbaccumulationsinwaterspinach
＊ 收稿日期:2010-12-15
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (20877104);广东省自然科学基金资助项目 (021686)
作者简介:辛俊亮 (1980年生), 男 , 讲师;通讯作者:杨中艺;E-mail:adsyzy@mail.sysu.edu.cn
中山大学学报 (自然科学版) 第 50卷
aregovernedbygene(s)andareabletobewelreproduced.Therefore, theselectionofCd+Pb-PSCis
feasibleinCdandPb-contaminatedsoil.
Keywords:waterspinach;cadmium;lead;cultivarvariation;polution-safecultivar(PSC)
随着我国工业的发展 , 城市化进程的加快 , 特
别是乡镇企业的发展 , 每年有大量的重金属污染物
排放 , 使得农田土壤污染面积不断扩大 。近年来 ,
农业部通过调查发现 , 我国 24个省 (市)的城
郊 、污灌区 、 工矿企业等经济发展较迅速地区的
320个重点污染地区中 , 有 60.6万 hm2的农田生
产的农产品污染物含量超标 , 约占调查总面积的
20%;其中重金属超标的面积约占污染物超标总面
积的 80%以上 , 尤其是镉 、 铅 、 汞 、 铜及其复合
污染最为突出[ 1] 。
在污染环境的诸多重金属中 Cd和 Pb受到的
关注程度最高 , 因为 Cd容易被作物吸收 , 并通过
食物链威胁人类健康 [ 2] , 而 Pb由于其用途广泛 ,
污染最迅速 [ 3] 。尽管国内外开展了大量重金属污
染土壤的修复技术研究[ 4] , 但是修复过程耗时长 ,
花费高 , 很难在发展中国家施行。尤其像中国人口
众多 , 食物生产压力大 , 不可能大规模地进行土地
休耕而用于污染修复 , 且大量农田尚未进行重金属
污染调查 , 许多受重金属轻度污染的农田仍应用于
农业生产。针对这种情况 , 有研究者提出应用污染
对策品种 (polution-safecultivar, PSC)能够有效
降低农作物可食部位的重金属含量 [ 5] 。这个概念
的提出是建立在农作物品种间吸收积累重金属存在
差异的基础上 , 在水稻 OryzasativaL.[ 5-6] 、 番茄
Lycopersiconesculentum[ 7] 、大白菜 Brassicapekinensis
L.[ 3] 、长豇豆 Vignaunguiculatasubsp.sesquipedalis
L.和蕹菜 IpomoeaaquaticaForsk.等农作物中已
有报道 [ 8-10] 。
事实上 , 农田受镉铅复合污染的情况普遍存
在 [ 8] 。因此 , 具有应用价值的农作物 PSC应该能
同时低量积累 Cd和 Pb, 即 Cd+Pb-PSC。但目前
涉及两种或两种以上重金属的 PSC筛选研究极为
有限 , 已发表的研究论文仅见于长豇豆[ 8] , 作为
极易受重金属污染的叶菜来说尚未见报道 。
本研究是在 Wang等 [ 9]筛选蕹菜 Cd-PSC研究
的基础上 , 进一步扩大 Cd-PSC的品种筛选 , 同
时进行 Pb-PSC的筛选 , 定量研究了蕹菜品种在
Cd积累和 Pb积累方面的相关性 , 试图筛选符合食
品卫生标准的蕹菜 Cd+Pb-PSC, 为应用 PSC策
略降低蕹菜受土壤 Cd和 Pb污染的风险提供可行
性依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试土壤来自广东省鹤山市农业科学研究所试
验田 , 土壤经风干 、压碎后过 5 mm筛 , 备用。该
土壤 pH值为 5.68, 有机质含量 w=1.84%, 全
氮 、 速效磷和速效钾含量分别为 1.3 g·kg-1、 61.0
mg·kg-1和 185.7mg·kg-1。总 Cd和总 Pb含量分别
为 0.15和 32.4mg·kg-1 , 低于 《食用农产品产地
环境质量评价标准》 (HJ332-2006)中规定的最
大限值 (Cd和 Pb分别为 0.3和 50mg·kg-1 , pH<
6.5), 适于种植食用农作物 , 在本试验中作为对
照土壤 (CK)。根据以往的研究结果 , 本研究 Cd
污染土壤的设计 Cd浓度为 0.6mg·kg-1 , 配制方法
为对照土壤与陈年 Cd污染土壤 (30个月前混入
Cd(NO3)2溶液 , 并曾在 10个月前种植过油菜 ,
总 Cd含量为 0.98 mg·kg-1)混合 (质量比 1∶1)
而成 , Pb污染土壤设计 Pb浓度为 100 mg· kg-1 ,
配制方法为在对照土壤中添加 Pb(CH3COO)2溶
液并充分混合。将配制好的土壤置于温室 , 浇水 ,
平衡 2周后 , 再次混匀 , 测得 Cd土中总 Cd含量为
0.59mg·kg-1 , Pb土中总 Pb含量为 111.4 mg·kg-1 ,
均超过了 HJ332 -2006规定的最大限值 , 属于受
Cd和 Pb污染的土壤 , 不适合种植食用农产品 。
供试蕹菜品种共 15个 , 其中有 9个是经 Wang
等[ 9]鉴定的 Cd-PSC, 所有品种的名称及缩写见
表 1。
表 1 15个供试蕹菜品种
Table1 Experimentalwaterspinaches
品种 缩写 备注 品种 缩写 备注
油青柳叶 YQ 广东柳叶 GDL Cd-PSC
泰国白骨柳叶 TBL 港种特纯白 GTB Cd-PSC
泰国空心菜 TGK 广东大叶白杆 GDB Cd-PSC
台湾竹叶 TWZ 青骨柳叶 QGL Cd-PSC
白梗鸡丝柳叶 BGJ 台湾 306白骨柳叶 T306 Cd-PSC
港种白骨大叶 GBD 台湾 309青骨鸡丝 T309 Cd-PSC
青茎正柳叶 QZL Cd-PSC 强坤柳叶白骨 QLB Cd-PSC
大叶纯白梗 DYB Cd-PSC
1.2 研究方法
试验于 2007年 6月在广东省鹤山市农业科学
80
第 3期 辛俊亮等:蕹菜吸收和积累 Cd和 Pb能力的品种间差异
研究所温室内进行。设置了对照 、 Cd胁迫和 Pb胁
迫 3个处理 , 对照条件下的蕹菜只用来测定茎叶生
物量 , Cd、 Pb胁迫下的蕹菜则测定茎叶 Cd、 Pb
含量和生物量。试验前将准备好的土壤分别装入口
径 18cm, 高 15cm的塑料盆中 , 每盆装土 2.5 kg,
每处理均设计 3次重复 。 Cd胁迫下共种植 6个品
种 (YQ、 TBL、 TGK、 TWZ、 BGJ和 GBD), Pb胁
迫下共种植 15个品种 , 有 6个品种与 Cd胁迫下种
植的品种相同 , 其余 9个均是 Wang等 [ 9]研究中获
得的 Cd-PSC。每盆播种子 8粒 , 于发芽后 1周内
间苗至每盆 4株 , 按生长需要适时浇水。发芽后第
15天施肥 , 每盆施复合肥(m(N)∶m(P)∶m(K)=
15∶15∶15)3g。
本研究关注的是土壤 -植物 -人类系统中重金
属的转移途径。因此 , 只采集蕹菜的可食部位 —茎
叶 , 第一茬和第二茬分别在发芽后第 30天和第 60
天进行采集 。所有样本经自来水充分洗净后 , 再用
去离子水冲洗 3次 , 晾干后称鲜质量 , 105 ℃杀青
30 min, 70 ℃烘干至恒质量 , 称干质量后再粉碎
样品。称取 0.2g粉碎样品用微波消解仪 (MDS-
6, 上海新仪微波化学科技有限公司)消解 , 消解
试剂为 5 mLφ=65%的 HNO3和 1.5 mLφ=30%
的 H2O2。消解液 Cd含量用原子吸收仪 (HitachiZ
-5300 , 日本)测定 , 并采用国家标准参比物质
(GBW-07605)进行分析质量控制。
为了便于比较供试蕹菜品种对 Cd或 Pb胁迫
的反应 , 采用胁迫响应生物量 (BiomassResponse
toStress, BRS)[ 8]作指标 。计算公式如下:
BRS=B胁迫– B对照B对照 ×100%
其中 B胁迫和 B对照分别表示 Cd(或 Pb)胁迫和对照
下蕹菜品种茎叶生物量第一茬的平均值与第二茬的
平均值之和 (以干质量计算)。
蕹菜茎叶重金属含量的安全性评价采用国际食
品法典委员会 (CAC)的评价标准 , 其中叶菜 Cd
和 Pb含量的最大限值分别为 0.2和 0.3 mg·kg-1
(以鲜质量计算)。
数据分析采用 SPSS11.0统计软件 , 图形绘制
采用 Excel2003。
2 结果与分析
2.1 Cd、 Pb胁迫对蕹菜茎叶生物量的影响
无论在 Cd、 Pb胁迫处理下还是在对照条件
下 , 供试蕹菜品种的茎叶生物量均随着品种而变化
(表 2)。
表 2 供试蕹菜品种在对照和 Cd、 Pb胁迫下的
茎叶生物量 (干质量 , g)
Table2 Dryshootweightsoftheexperimentalwater
spinachesundercontrol, Cd, andPbexposure(g)
品种 对照 镉胁迫 铅胁迫
YQ 6.57±0.42 7.32±0.20 6.75±0.33
TBL 5.82±0.27 6.18±0.29 5.22±0.43
TGK 4.76±0.45 4.45±0.03 6.69±0.49
TWZ 4.53±0.20 4.60±0.05 5.19±0.37
BGJ 5.64±0.35 7.39±0.34 7.08±0.56
GBD 4.06±0.03 4.69±0.20 5.59±0.09
QZL 6.59±0.50 - 7.00±0.17
DYB 5.43±0.55 - 5.80±0.02
GDL 4.53±0.22 - 5.02±0.35
GTB 4.93±0.07 - 5.99±0.46
GDB 4.26±0.14 - 6.23±0.38
QGL 4.10±0.35 - 6.41±0.06
T306 3.28±0.03 - 4.49±0.19
T309 3.70±0.20 - 4.02±0.19
QLB 4.86±0.54 - 5.00±0.29
平均值 4.87±0.25 5.77±0.56 5.76±0.24
在 Cd胁迫下 , 供试的 6个蕹菜品种茎叶生物
量的平均值为 5.77g, 而在对照下 , 6个品种的茎
叶生物量平均值为 5.23 g, 总体上与 Cd胁迫下无
显著差异 (P>0.05)。但是 , 除 TGK外 , 其余 5
个品种的茎叶生物量均在 Cd胁迫下高于在对照条
件下 , 其中 BGJ和 GBD两个品种差异显著 (P<
0.05), 而品种 TGK在 Cd胁迫下的茎叶生物量低
于对照 (BRS<0), 但差异不显著 (P>0.05)
(图 1)。由此可见 , 本试验所设计的 Cd胁迫浓度
并没有引起蕹菜茎叶生物量的显著下降 , 相反促进
了大部分品种茎叶生物量的增加 , 说明蕹菜对土壤
Cd胁迫有一定的耐性。这一特性可能掩盖土壤受
污染的情况 , 仅从茎叶生物量来判断 , 生产者很难
发现土壤中存在的 Cd污染问题 , 从而增加蕹菜受
Cd污染的风险 。
在 Pb胁迫下 , 供试的 15个蕹菜品种茎叶生物
量的平均值为 5.79 g, 而在对照下 , 15个品种茎
叶生物量的平均值为 4.87 g, 显著低于 Pb胁迫下
的平均值 (P<0.05)。除 1个品种外 , 其余 14个
品种的 BRS值均呈正值 (图 1), 其中 , QGL、
TGK、 GDB、 GBD和 T306的 BRS值大于 25%, 且
这 5个品种在 Pb胁迫下的茎叶生物量显著 (P<
0.05)或极显著 (P<0.01)高于对照 。只有 TBL
在 Pb胁迫下的茎叶生物量低于对照 , 但差异不显
著 (P>0.05)。Pb污染土壤中 , Pb含量达 111.4
81
中山大学学报 (自然科学版) 第 50卷
mg·kg-1 , 是对照土壤的近 3.5倍 , 但并未引起蕹
菜茎叶生物量的显著下降 , 相反促进了几乎所有品
种茎叶生物量的增加。这表明 , 蕹菜对土壤 Pb胁
迫也有一定耐性 。这一特性同样可能增加蕹菜受
Pb污染的风险。
图 1 供试蕹菜品种的相对生物量
Fig.1 Biomassresponsetostress(BRS)ofthe
experimentalwaterspinaches
注:ns、 ＊和＊＊分别表示对照与 Cd或 Pb胁迫下茎叶生物
量之间的差异不显著 、 在 P< 0.05水平上显著和在 P< 0.01水
平上显著。
2.2 Cd、 Pb胁迫下蕹菜茎叶 Cd和 Pb含量的品种
间差异
图 2和图 3分别给出了以鲜重为基础的各供试
蕹菜品种茎叶 Cd和 Pb的含量 。在 Cd污染土壤
中 , 供试 6个品种的第一茬和第二茬茎叶 Cd含量
范围分别是 0.108 ～ 0.239mg·kg-1和 0.104 ～ 0.207
mg·kg-1 , 且方差分析结果表明 , 品种间差异都达
到极显著 (P<0.01)。从两茬的结果来看 , 品种
YQ、 BGJ、 TWZ和 GBD的茎叶 Cd含量均未超出
CAC标准 , 可以看作典型的 Cd-PSC;TBL均超
出了 CAC标准 , 可以看作典型的 non-Cd-PSC;经 t
检验 , TGK两茬茎叶 Cd含量差异不显著 (P>
0.05), 但是用 CAC标准衡量 , 该品种在第二茬出
图 2 Cd胁迫下供试蕹菜品种的茎叶 Cd含量
Fig.2 ShootCdconcentrationoftheexperimental
waterspinachesunderCdexposure
现超标的情况 , 因此 , 从食品安全角度考虑 , 该品
种应归于 non-Cd-PSC。相关分析结果表明 , 两茬
茎叶 Cd含量的相关系数为 0.865(n=6), 在 P<
0.05水平上有显著意义 (图 4a)。Wang等 [ 9]的研
究结果也显示供试的 30个蕹菜品种两茬茎叶 Cd含
量显著相关。这说明蕹菜对 Cd的吸收积累特性是
一个受基因控制且比较稳定的性状。
在 Pb胁迫下 , 供试 15个品种的第一茬和第二
茬茎叶 Pb含量范围分别是 0.177 ～ 0.523和 0.187
82
第 3期 辛俊亮等:蕹菜吸收和积累 Cd和 Pb能力的品种间差异
～ 0.457 mg·kg-1 , 统计分析结果表明 , 品种间差
异均极显著 (P< 0.01)。品种 YQ、 T306、 QZL
和 BGJ两茬的茎叶 Pb含量均未超出 CAC标准 , 可
以看作典型的 Pb-PSC, 而 YQ和 BGJ同时又是 Cd-
PSC, 因此 , 这两个品种可以看作 Cd+Pb-PSC;
DYB的第一茬茎叶 Pb含量超出了 CAC标准 , 第二
茬则未超出 , 两茬表现不一致;其余 10个品种的
两茬茎叶 Pb含量均超出了 CAC标准 , 因此可以看
作典型的 non-Pb-PSC。从两茬茎叶 Pb含量的相关
性来看 (图 4b), 相关系数 r=0.660 (n=15),
在 P<0.01水平上有极显著意义 。这一结果说明
蕹菜茎叶吸收积累 Pb的特性也是一个比较稳定的
性状 , 可能也是受基因控制的 。
根据 Wang等[ 9] 的研究结果 , 品种 T306和
QZL可以看作 Cd-PSC。因此 , 结合本次试验的结
果 , 共有 YQ、 T306、 QZL和 BGJ等 4个品种被鉴
定为 Cd+Pb-PSC。
3 讨 论
3.1 蕹菜对 Cd和 Pb的耐性
本研究的结果不仅证明了蕹菜是比较容易吸收
积累重金属 Cd和 Pb的农作物 , 在受污染或污染
情况不明的农田土壤中种植蕹菜的风险将很大 , 而
且还发现无论在 Cd还是 Pb胁迫下 , 所有供试蕹
菜品种的茎叶生物量均未显著降低 , 部分品种的茎
叶生物量甚至显著增加。由此可见 , 蕹菜对 Cd和
Pb的毒害作用有一定的耐性 , 所以即便蕹菜种植
在 Cd和 Pb污染的土壤上 , 生产者也不能根据产
量变化特征来判断蕹菜是否受到 Cd和 Pb的污染 ,
这显然会增加蕹菜产品受 Cd和 Pb污染的风险 。
同样 , 相似的现象还存在于其他作物中 , 如番
茄 [ 11] 、玉米[ 12] 、 水稻 [ 5]等 , 这可能与植物对低重
金属胁迫的适应性反应有关[ 13] 。
3.2 选育 Cd+Pb-PSC的意义
据统计 , 目前我国受镉 、铅等重金属污染的耕
地面积已近 2 000万 hm2 , 约占总耕地面积的 1/5[ 14] 。
由于人口压力较大 , 这些受污染的农田仍有许多在
用于农作物生产 。例如 , 沈阳市近郊蔬菜重金属检
验结果表明 , 大白菜 Pb超标率为 100%, Cd超标
率为 58.3%;黄瓜 、 番茄 、菜豆中 Cd、 Pb含量也
均有不同程度超标 [ 15] 。如果这些受污染的农田用
于修复 , 那么在较长一段时间内将不能用于农业生
产 , 况且对于那些污染情况不明的农田土壤来说 ,
则很难有针对性地开展修复工作。因此 , 为降低农
作物受土壤重金属污染的风险 , PSC的应用具有明
显的价值 。
农田土壤受 Cd、 Pb复合污染的情况普遍存
在[ 8, 10] , 然而蕹菜又很容易受到土壤 Cd、 Pb的污
染[ 10] 。值得注意的是 , 本研究中筛选到了既是 Cd-
PSC同时又是 Pb-PSC的 4个蕹菜品种。如果能证
明这 4个品种是 Cd+Pb-PSC的话 , 那么种植在
受 Cd、 Pb复合污染或污染情况不明的农田中将会
有效降低蕹菜受 Cd、 Pb污染的风险。这将对保证
蕹菜产品安全有重要意义。
3.3 蕹菜 Cd+Pb-PSC选育的可行性及今后的研
究方向
在本试验中 , 土壤 Cd含量达到了 0.59mg·kg-1
(接近 HJ332-2006最大限值的 2倍), 供试蕹菜
品种中约有 1/3品种第一茬和第二茬茎叶 Cd含量
超过了 CAC标准。当土壤 Pb含量达到 111.4mg·kg-1
(略超过 HJ332-2006最大限值的 2倍)时 , 15
个供试蕹菜品种中两茬茎叶 Pb含量均未超过 CAC
标准的品种只有 4个。因此 , 蕹菜 Cd-PSC并不
一定同时是 Pb-PSC, 且在受 Cd和 Pb污染的土壤
上种植蕹菜 , 一旦品种选择不当 , 将会增加蕹菜产
品受 Cd和 Pb污染的风险 。
有研究表明 , 选择可食部位 Cd积累能力较低
的 Cd-PSC是降低农作物受 Cd污染风险的有效策
略[ 16] 。本研究结果表明 , 对于蕹菜来说 , 现有常
用品种中不仅存在着 Cd-PSC, 而且存在着 Pb-
PSC, 比如本研究中品种 YQ、 T306、 QZL和 BGJ
第一茬和第二茬茎叶 Cd、 Pb含量都在 CAC标准的
最高限值以下 , 而且第一茬与第二茬的茎叶 Cd、
Pb含量之间是显著相关的 , 说明 Cd和 Pb积累模
式在不同生长时期是可重复的。进一步的研究还证
实了在单一污染条件下同时具有 Cd和 Pb低积累
能力的品种 (如 YQ和 BGJ)在复合污染条件下也
表现出对两种金属的同时低积累特征 [ 10] , 属于 Cd
+Pb-PSC。由此推测 , 供试蕹菜品种中存在的既
是 Cd-PSC又是 Pb-PSC的品种也有可能属于 Cd
+Pb-PSC。上述研究结果为未来开展 Cd+Pb-
PSC育种的可行性提供了试验生物学依据。
然而 , PSC策略并不是解决农田土壤重金属污
染问题的万能钥匙 , 严格的环境监管和土壤污染普
查对于确保食品安全来说是必不可少的 。土壤改
良 , 比如向土壤中添加石灰和有机物料 [ 17] , 也应
该与 PSC策略一起实施来减少土壤重金属对食物
链的污染 , 确保食品安全。
从本次试验的结果来看 , 不同蕹菜品种对 Cd、
Pb吸收积累的能力有很大差异。结合已经发表的
83
中山大学学报 (自然科学版) 第 50卷
关于大白菜 [ 3] 、 水稻[ 5] 和长豇豆 [ 8] 等研究结果 ,
可以得出这样的结论:农作物对 Cd和 Pb的吸收
积累量是一种可遗传的性状 , 具有明显的遗传学基
础 , 这是选育 PSC的重要基础 。关于农作物 PSC
的培育 , 目前在硬质小麦 、马铃薯等农作物均已取
得成功[ 16] 。但是 , 为了培育高产优质的农作物
PSC, 建立 PSC育种这一新的育种技术架构 , 目前
仍有许多研究工作需要开展 , 包括农作物低量积累
Cd和 Pb的机理以及遗传特性的研究 , 比如对食用
部位 Cd、 Pb含量性状进行群体遗传分析 、 QTL定
位等 , 这将为论证不同作物 PSC育种的可行性和
方法奠定理论基础。
参考文献:
[ 1] 孙波 , 周生路 ,赵其国.基于空间变异分析的土壤重金
属复合污染研究 [ J] .农业环境科学学报 , 2003, 22
(2):248 - 251.
[ 2] 蔡保松 , 张国平.大 、小麦对镉的吸收 、运送及在籽粒
中的积累 [ J] .麦类作物学报 , 2002, 22(3):82 -86.
[ 3] LIUWT, ZHOUQX, ZHANGYL, etal.Leadaccu-
mulationin diferentChinesecabbagecultivarsand
screeningforpollution-safecultivars[ J] .JEnvironMan-
age, 2010, 91:781– 788.
[ 4] VANFRONSVELDJ, COLPAERTJV, VanTICHELEN
KK.Reclamationofabareindustrialareacontaminated
bynon-ferrousmetals:Physico-chemicalandbiologicale-
valuationofthedurabilityofsoiltreatmentandrevegeta-
tion[ J] .EnvironPollu, 1996, 94(2):131-140.
[ 5] YUH, WANGJL, FANGW, etal.Cadmiumaccumu-
lationindiferentricecultivarsandscreeningforpollu-
tion-safecultivarsofrice[ J] .SciTotalEnviron, 2006,
370:302 - 309.
[ 6] 刘志彦 , 田耀武 ,陈桂株.复合污染重金属在水稻不同
部位的积累转运 [ J] .中山大学学报:自然科学版 ,
2010, 49(2):138-144.
[ 7] 朱芳 , 杨中艺.番茄吸收和积累 Zn能力的品种间差异
[ J] .中山大学学报:自然科学版 , 2006, 45(5):97 -
101.
[ 8] ZHUY, YUH, WANGJL, etal.Heavymetalaccumu-
lationsof24 asparagusbeancultivarsgrowninsoilcon-
taminatedwithCdaloneandwithmultiplemetals(Cd,
Pb, andZn)[ J] .JAgricFoodChem, 2007, 55:1045
- 1052.
[ 9] WANGJL, YUANJG, YANGZY, etal.Variationin
cadmiumaccumulationamong30 cultivarsandcadmium
subcelulardistributionin2 selectedcultivarsofwater
spinach(IpomoeaaquaticaForsk.)[ J] .JAgricFood
Chem, 2009, 57:8942– 8949.
[ 10] XINJL, HUANGBF, YANGZY, etal.Responses
ofdiferentwaterspinachcultivarsandtheirhybridto
Cd, PbandCd-Pbexposures[ J] .JHazardMater,
2010, 175:468 - 476.
[ 11] 朱芳 , 方炜 ,杨中艺.番茄吸收和积累 Cd能力的品种
间差异 [ J] .生态学报 , 2006, 26(12):4071– 4081.
[ 12] 代全林 , 袁剑刚 , 方炜 , 等.玉米各器官积累 Pb能力
的品种间差异 [ J] .植物生态学报 , 2005, 29(6):992
- 999.
[ 13] FOYCD, CHANEYRL, WHITEMC.Thephysiolo-
gyofmetaltoxicityinplants[ J] .AnnRevPlantPhysi-
ol, 1978, 29:511 -566.
[ 14] 万云兵 , 仇荣亮 ,陈志良 , 等.重金属污染土壤中提高
植物提取修复功效的探讨 [ J] .环境污染治理技术与
设备 , 2002, 3(4):56 -59.
[ 15] 付玉华 , 李艳金.沈阳市郊区蔬菜污染调查 [ J] .农业
环境保护 , 1999, 18(1):36 -37.
[ 16] GRANTCA, CLARKEJM, DUGUIDS, etal.Selec-
tionandbreedingofplantcultivarstominimizecadmium
accumulation[ J] .SciTotalEnviro, 2008, 390:301
- 310.
[ 17] 李梦梅 , 杨中艺 ,李海军 , 等.有机物料对抑制菜心吸
收镉的效果研究 [ J] .中山大学学报:自然科学版 ,
2007, 46(6):79 - 83.
84