一种减轻重金属镉污染的水稻育种方法
【专利摘要】本发明公开了一种减轻重金属镉污染的水稻育种方法，本发明利用水稻自身基因差异来培育低镉大米，能够在土壤、水体治理周期长和成本高的情况下有效选育出低镉积累的水稻品种，降低稻米中重金属含量，达到了健康、环保、绿色的要求。本发明所培育的低镉大米品种可有效减少人类的重金属摄入量，增进人体健康。
【专利说明】一种减轻重金属镉污染的水稻育种方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及ー种可有效减轻稻米中重金属镉污染的水稻育种方法，属于植物生物【技术领域】。
【背景技术】
[0002]水稻是我国最重要的粮食作物。然而，随着工业的迅速发展，受エ业“三废”和农业活动自身的影响，我国稻田重金属污染问题日趋严重。有资料表明，目前我国受重金属污染的耕地面积已超过2000万公顷，稻田受重金属污染后，土壌中重金属被水稻吸收并在籽粒中积累，通过食物进入人体，不仅降低稻米的食用品质，还可能产生骨骼、肾脏疾病甚至引起癌症，严重威胁国人健康。
[0003]在稻田重金属污染中又以镉(Cd，Cadmium)污染最为严重，镉作为ー种重金属元素，在冶金、塑料、电子等行业非常重要，使用广泛，它通过废水排入环境中，再通过灌溉进入食物，所以水稻是典型的“受害作物”。WHO(国际卫生组织)对镉安全标准上限的是每周姆公斤体重7微克(mg)。这相当于ー个60公斤(kg)的人,姆天不超过60mg。镉成分严重超标的大米，简称为“镉大米”，自2010年以来，我国已曝光了 3次影响恶劣的大批量镉大米事件，主要产自广东、湖南等南方稻区，其中2013年5月报道的“镉大米”事件中，大米中镉的含量最高达到每公斤1005mg，而我国农业部标准规定大米中的限量为0.2mg每公斤。
[0004]一般而言，镉在水稻各部位含量的顺序为:根 > 叶 > 谷粒 > 精米(即食用大米)，这是因为镉由根部运输到植株顶端需要经过许多细胞壁及细胞膜障碍。进ー步研究证实在相同的镉浓度条件下种植不同品种间镉的积累存在显著差异，一般表现为籼稻 > 粳稻，水稻中镉积累能力的不同主要是由其自身吸收和转运差异引起的，受基因所控制，直到最近日本学者发现位于水稻第7染色体的0sHMA3(qGCd7，重金属三磷酸腺苷酶)基因的遗传差异可以解释籼稻Anjana Dhan和粳稻Nipponbare (日本睛)之间谷粒中85.6%的镉含量差异。0sHMA3对铅、锌等重金属的积累也有降低作用，但是对水稻发育所必需的氮离子、钾离子、钙离子的吸收不存在影响。
[0005]因此，在治理土壤及灌溉水中镉污染需要ー个长年限周期和耗费大量人力物力的背景下，利用水稻品种自身的特性，改良水稻的基因基础，降低其镉等重金属的积累，是ー种可减轻稻米中重金属污染的有效措施，培育镉积累低的水稻品种具有重要意义。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于提供一种能有效减轻稻米中重金属镉污染的水稻育种方法，更具体的说在于提供一种通过选育镉积累低水稻品种的方法，以达到降低重金属进入食物链的目的。
[0007]本发明一方面涉及ー种减轻重金属镉污染的水稻育种方法，其特征在于包括如下步骤:
[0008](I)以如下引物为分子标记，以受体和供体的eDNA为模版进行PCR扩增，通过凝胶电泳检测扩增片段，如果产物是是279bp的DNA片段，则待测水稻的基因型为I型；如果DNA片段是258bp，则为II型;
[0009]
【权利要求】
1.一种减轻重金属镉污染的水稻育种方法，其特征在于包括如下步骤: (1)以如下引物为分子标记，以受体和供体的cDNA为模版进行PCR扩增，通过凝胶电泳检测扩增片段，如果产物是是279bp的DNA片段，则待测水稻的基因型为I型；如果DNA片段是258bp，则为II型；
2.根据权利要求1所述的育种方法，所述的方法还包括如下步骤: 将BC5F2中单株种植成小区，測定各小区水稻糙米中镉的含量；根据综合产量、品质性状选择低镉大米的优良株系。
3.根据权利要求1或2所述的育种方法，所述的I型品种为籼稻品种，优选为Habataki, II型品种为粳稻品种，优选为日本睛(Nipponbare)。
【文档编号】A01H1/04GK103444516SQ201310379342
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】曾生元, 龚红兵, 李闯, 周义文, 盛生兰, 林添资, 景德道, 钱华飞, 余波 申请人:江苏丰源种业有限公司