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土壤重金属污染导致农产品的重金属含量超标及品质下降,严重威胁国家的食品安全。中国是茄、番茄种植大国。嫁接作为一种历史悠久的园艺手段,目前已普遍应用于国内茄果类作物的工业化育苗生产中。 本文以野生茄(Solanum torvum,托鲁巴姆)为砧木、茄(Solanum melongena)和番茄(Solanum lycopersicum L.)为接穗植物,通过田间小区实验,研究了嫁接对重金属Cd在接穗植物地上部分积累的影响,同时探究了元素硫对作物Cd积累过程的影响。结果表明:与自根植株相比,对照小区与2mg/kg Cd处理小区内,嫁接茄植株的茎、叶及果实中Cd含量分别减少了为78.0%、86.3%、93.2%,89.1%、89.5%、92.3%;嫁接番茄植株的茎、叶及果实中Cd含量分别减少了为20.6%、15.5%、10%,79.3%、48.3%、4.2%。同时,嫁接植株(茄、番茄)叶片中的总硫含量亦明显减少,其变化趋势与Cd积累变化趋势一致。初步研究证明,特异性砧木可以改变嫁接植株重金属Cd富集性状,不同作物对同一砧木的响应存在种间差异,这种改变与嫁接植株硫含量变化密切相关。嫁接可以通过砧木中的物质水平传递给接穗,嫁接将托鲁巴姆砧木中Cd低富集性状传递到茄和番茄中;通过此种方式育苗,可以降低Cd污染土壤中农作物的Cd含量。 以嫁接苗成熟后获得的茄果类种子为植物材料,进一步研究了蒙导嫁接遗传后代镉富集性状的变异情况。实验结果表明,蒙导嫁接后代植株Cd富集特性出现不同程度的变异。作者认为,同一砧木对不同种类接穗植物的蒙导效应存在种间差异,且同一砧木对相同接穗植物的蒙导效应存在植株间差异。 通过筛选适宜的砧木和接穗作物,通过蒙导育种,可以获得低重金属累积的作物品种,阻控土壤重金属向作物可食部位的转运,实现污染农田土壤的安全利用。