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本文利用262份中国小麦微核心种质,在南京典型Pb、Cd和Zn矿区污染农田及Cu和Zn矿区污染农田进行田间实验,以期筛选出可用于复合污染农田种植的重金属低积累小麦品种。同时,利用分布在小麦基因组上的522个SSR标记,进行与籽粒Cu和Zn含量-基因型关联分析。在此基础上寻找与小麦籽粒Cu和Zn含量显著关联的位点,筛选出与重金属相关的等位变异位点,从而为耐重金属和籽粒重金属低积累品种的分子育种奠定一定的基础。1.采用重金属污染农田原位筛选方式,261份小麦微核心种质2014-2015年种植于南京典型Pb和Cd污染农田。污染农田土壤Pb、Cd、Zn含量分别为449.2、2.4、532.9 mg kg-1,均超过我国土壤环境质量Ⅱ级标准(GB15618-1995)。261个品种或品系的小麦籽粒Pb、Cd、Zn的积累能力存在明显的差异性,其变幅分别为0.002-0.920、0.010～0.853、45.77～121.08 mg.kg-1。以 GB 2762-2012 和 NY861-2004 的限量(Pb≤0.2mg.kg-1、Cd≤0.1 mg.kg-1、Zn≤50 mg.kg-1)为评价标准,其中有92个小麦样品Pb超标,超标率为35.2%;Cd超标样品为251个,超标率达96.2%;Zn超标样品有254个,超标率达97.3%。筛选出13个Pb低积累品种(系)(Pb含量低于0.020 mg kg-1):‘松蕊麦(四号)’、‘云麦34’、‘石家庄54’、‘赤壳’、‘本地黄花麦,、‘托克逊1号’、’泰山1号’、‘和尚麦’、‘白蒲(落青)’、‘早五天’、‘钱交麦’、‘他诺瑞’、‘台中’;10个Cd低积累品种(系)(Cd含量小于0.1 mg.kg-1):‘白条鱼’、‘青春28,、‘半截芒’、‘红金包银’、‘大粒半芒’、‘碱麦,、‘红冬麦’、‘白齐头’、‘托克逊1号’、‘涿鹿冬麦’;6个Zn低积累品种(系):‘红金包银’、‘秃芒麦’、’日喀则8号’、‘温麦6号’、‘托克逊1号’、‘红须麦’。其中‘托克逊1号’同时具有Pb、Zn、Cd低积累特性。2.262份小麦微核心种质于2014-2015和2015-2016年份种植于南京铜矿区污染农田,污染农田土壤Cu、Zn含量分别为1150.4、213.2mg kg-1,Cu含量超过我国土壤环境质量Ⅱ级标准(GB15618-1995),Zn含量略低于Ⅱ级标准。分析小麦籽粒对重金属铜(Cu)和锌(Zn)含量,结果表明:262个品种或品系的小麦籽粒对Cu和Zn的积累能力存在明显的差异性,14-15年、15-16年小麦籽粒Cu含量变幅分别为5.92～16.50、6.93～21.16 mg kg-1;籽粒中Zn含量两年的变幅分别为34.47～82.68、42.88～91.07mg.kg-1。以NY861-2004 的限量(Cu≤10mg.kg-1、Zn≤50 mg.kg-1)为评价标准,其中Cu含量两年的超标率分别为64.9%和88.5%;两年Zn超标样品分别有235和245个,超标率达89.8%、93.8%。采用K-均值聚类法将262份微核心种质划分为低积累、较低积累、中间型、较高积累、高积累五个类群,根据两年田间实验结果,进一步筛选综合比较得出:‘出山豹’、‘红春麦,、‘红和尚头’、‘老齐麦’、‘新曙光6号’和’和尚麦’为Cu低积累品种;‘出山豹’、‘水源86’、‘半截芒’、’KaBKa3(高加索)’、‘藏冬4号’、‘吕旱’、‘线麦’和‘红须麦’为Zn未超标品种,其中‘出山豹’为Cu和Zn均低积累品种。3.本研究在结合群体结构和亲缘关系的基础上,利用TASSEL3.0软件的混合模型(MLM)分别对227份小麦籽粒中Cu和Zn含量进行关联分析。结果显示有19个SSR标记在与两年籽粒Cu含量平均值显著关联的基础上,至少与其中一年籽粒Cu含量显著关联,其中Xwmc59-1A、Xgwm666-5A和Xcfd242-7A在两年中均检测到;关联最显著的位点(P=0.001)是在2015-2016年检测到的Xgwm1 55-3 A(R2=16.41%)、Xgwm88-6B(R2=16.56%)和在两年均值中检测到的Xgwm666-5A(R2=14.40%);九个优异等位变异对应的籽粒Cu含量的平均值与同一位点其它变异对应的Cu含量平均值差异呈显著或极显著水平;有22个SSR位点在与两年Zn含量平均值关联的基础上,至少与其中一年Zn含量显著关联,其中位于6D染色体上的Xbarc1121和Xcfd38在两年中均检测到;关联最显著的位点(P≤0.001)是在2014-2015年检测到的Xcfd35-3D(R2=19.12%);检测到11个与Zn含量相关的优异等位变异。