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1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
随着社会经济的发展，越来越多的工矿企业被建立。资源的紧张也导致越来越多的污水被灌溉到农田中。近年来，在全国土壤调查的基础上我国研究学者对部分地区农用地土壤展开了调查研究。结果显示：污灌区土壤中cu、zn、pb、cd和cr存在不同程度的富集现象，而清灌区仍处于清洁水平。虽然污灌区土壤重金属含量总体上均未超过我国农产品产地土壤环境质量标准，但土壤样品仍有个别样点的cd出现超标现象 [1]。重金属是指原子密度超过5 g·cm －3的金属元素，是一类对环境和人类极易造成危害的污染物。作为具有持久性潜在毒性的污染物，重金属一旦进入土壤，将长期存在于土壤且无法被降解。
我国是世界农业大国，灌区作为我国特有的农业灌溉方式，灌溉区的污染问题与粮食安全息息相关——通过生物系统间的物质转换和能量循环，间接转移至农作物中。有研究表明，食用重金属污染的粮食所产生的危害高于饮用重金属污染的水体，长期食用受污染的谷物，进入人体的重金属元素一旦超过一定浓度，会造成人体机能的功能性障碍和不可逆性损伤，甚至引发重金属慢性中毒[2]。小麦作为三大谷物之一，在北方和西北的饮食中占据不可或缺的地位。以黄河下游引黄灌区开封段为研究区域，对研究区内小麦籽粒中重金属元素进行理化分析，小麦籽粒中 cd、cr、pb、cu、zn、ni、hg 的超标率分别8.20%、0.82%、37.71%、0%、94.26%、10.66%和0%。除pb和zn外，其他重金属均未超出国家食品卫生标准限制值，整个研究区小麦受污染的主要重金属元素为pb和zn[3]。对新乡市污灌区土壤和小麦籽粒中重金属污染检测表明，小麦籽粒中cd、ni、cr和zn含量分别是国家食品卫生标准的25.5、12.98、6.12和1.32倍。对河南焦作市矿区矿井水排放对小麦籽粒中重金属污染的检测结果表明，pb、cd等达到重度污染水平[4]。
在重金属污染土壤上生长的植物对重金属污染具有一定的耐性，不同的耐性机制使植物对重金属的吸收、转移和积累特征表现出较大的差异。耐性植株地上部的cd积累程度是有限的，cd的耐性机制主要有阻止重金属在植株体内的积累，细胞的解毒作用，有毒金属的代谢拮抗作用。yang等[5]通过轻度污染耕地的田间试验，从 20个小麦品种中筛选出具有低积累特性品种：“花培 8 号”“平安 8 号” “豫农 201”等。唐皓等[6]以56份水稻材料为研究对象，以水稻地上部生物量和cd含量为筛选指标，筛选出水稻cd高积累材料。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标：
该论文选题的目的总结为：（1）以中国小麦微核心种质为材料筛选出籽粒重金属高、低积累品种用于重金属污染的农田；（2）验证已报到的抗性位点，发掘优异等位变异。
研究内容：
3. 研究的方法与方案
研究方法和手段：
本课题主要采用田间筛选实验及分子标记的联合运用来探究小麦品种的重金属耐性、以及验证已发现的位点和发掘优异等位基因。
研究内容一：中国微核心种质不同小麦品种籽粒中重金属含量情况
4. 研究创新点
已有研究证明中国小麦微核心种质资源具有基因多样性丰富性特点，分子标记，关联分析在分析小麦抗性基因中已有很多应用，本实验内容以中国小麦微核心种质为实验材料，在矿区污染农田进一步对籽粒重金属Cd高积累和低积累品种筛选，可以得出小麦品种间Cd积累有明显的差异，如果低积累品种对重金属有较高的耐性，则可以用于污染农田的种植；并且利用分子标记和关联分析结合，对已报道的相关抗性位点进行验证，分析其是否与低积累特性相关，同时发掘一些优异等位变异。
5. 研究计划与进展
研究计划
2018年7月-2018年8月：利用暑假期间在实验室向师姐学习研究方案中提及的各种实验技术，熟悉实验室环境。
2018年9月-2019年1月：利用空闲时间查阅相关文献，确认课题，完成文献综述，设计并完善实验步骤。
