水稻鎘積累特性池栽鑒定技術(shù)規(guī)程-編制說(shuō)明

PAGE1PAGE一、任務(wù)來(lái)源《水稻鎘積累特性池栽鑒定技術(shù)規(guī)程》是湖南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局批復(fù)立項(xiàng)的地方標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)《湖南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于下達(dá)2022年第一批地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》（湘市監(jiān)標(biāo)函〔2022〕4號(hào)）。該標(biāo)準(zhǔn)由湖南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出，由湖南省水稻研究所起草，由湖南省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。二、制定標(biāo)準(zhǔn)的目的、意義鎘是毒性最強(qiáng)和農(nóng)田污染最為嚴(yán)重的重金屬之一，土壤重金屬污染不僅嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量及品質(zhì)，并能通過(guò)食物鏈富集危害人體健康。針對(duì)我國(guó)中、輕度鎘污染農(nóng)田面積比例大的情況，篩選和選育鎘低積累水稻品種是解決稻谷鎘污染保證農(nóng)產(chǎn)品安全和國(guó)家糧食安全經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的重要途徑。然而，在低鎘水稻品種選育篩選過(guò)程中，水稻鎘積累特性的表型鑒定過(guò)程容易受到土壤水分、鎘背景值和pH值等環(huán)境因子的影響。大田鑒定由于土壤鎘和水分含量均一性差、自然降水難以控制而使得年度間鑒定結(jié)果可重復(fù)性差，鑒定效率低；盆栽鑒定雖然能夠較好地彌補(bǔ)大田鑒定的不足，但卻因?yàn)槿萘啃?、操作管理麻煩而無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模鑒定。因此，通過(guò)規(guī)范化精準(zhǔn)池栽鑒定可同時(shí)解決環(huán)境可控性和鑒定規(guī)模問(wèn)題，消除田間土壤水分、鎘含量和pH值不均勻?qū)λ酒贩N鎘積累特性鑒定結(jié)果的影響，充分體現(xiàn)品種本身的鎘積累遺傳特性，大幅度提高鎘低積累水稻品種的選育效率，保障我國(guó)糧食和食品安全，保護(hù)農(nóng)民種糧效益和積極性。三、制定標(biāo)準(zhǔn)的原則1、合規(guī)的原則制定本標(biāo)準(zhǔn)遵循國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)的要求，符合國(guó)家、省政府有關(guān)農(nóng)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化方面的政策規(guī)定。2、安全的原則制定本標(biāo)準(zhǔn)遵循環(huán)境安全的原則，標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)設(shè)施建設(shè)、施肥施藥方法及鑒定材料及副產(chǎn)物處理等均符合環(huán)境保護(hù)相關(guān)要求。3、科學(xué)的原則制定本標(biāo)準(zhǔn)遵循生態(tài)、環(huán)保、科學(xué)的原則，標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求科學(xué)可靠。4、可操作的原則本標(biāo)準(zhǔn)所確定的術(shù)語(yǔ)和定義、各項(xiàng)要求符合池栽鑒定實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)，操作簡(jiǎn)便。四、標(biāo)準(zhǔn)制定的過(guò)程1、前期準(zhǔn)備工作2021年10月開(kāi)始啟動(dòng)制訂工作，制定了工作計(jì)劃，起草人員由戴力、方寶華、趙正洪、趙楊、匡煒、羅先富、梁玉剛、周昆組成，確定了人員分工和制定的方法與思路，明確了各階段的任務(wù)與目標(biāo)。2、開(kāi)展試驗(yàn)研究從2018年開(kāi)始，在長(zhǎng)沙縣春華鎮(zhèn)湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻鎘積累特性鑒定平臺(tái)開(kāi)展了鎘低積累水稻品種池栽鑒定工作，積累了多年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為制定標(biāo)準(zhǔn)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。2018年至2021年池栽鑒定及相關(guān)試驗(yàn)研究表明：水稻鎘積累特性池栽鑒定技術(shù)能夠充分滿足水稻品種和種質(zhì)資源鎘積累特性表型及其穩(wěn)定性精準(zhǔn)鑒定的需求，能夠精準(zhǔn)鑒定出水稻的鎘積累特性。（1）對(duì)于相對(duì)低鎘品種，池栽鑒定技術(shù)能夠較好的鑒定出不同低鎘位點(diǎn)之間的累加效益。2019年本團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院亞熱帶作物研究所陳彩艷研究員團(tuán)隊(duì)對(duì)參與低鎘池栽鑒定的所有材料進(jìn)行了低鎘位點(diǎn)分子檢測(cè)，主要檢測(cè)了參鑒材料中IDCS3、gcm4、Caps7和GCM7等4個(gè)低鎘基因位點(diǎn)的情況，最后通過(guò)與表型數(shù)據(jù)（糙米鎘含量）比對(duì)，發(fā)現(xiàn)表型鑒定結(jié)果與基因型檢測(cè)結(jié)果之間具有較好的重合性（表1）。表明該池栽鑒定技術(shù)能夠較準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出品種之間的低鎘遺傳差異。表1低鎘鑒定材料間基因型與表型鑒定結(jié)果（2019年長(zhǎng)沙）材料名稱(chēng)低Cd基因及低Cd位點(diǎn)糙米鎘含量表型（mg/kg）IDCS3gcm4Caps7GCM7土壤鎘0.5ppm土壤鎘0.9ppmT175AAAA0.1511.309板倉(cāng)粳糯AABA0.1571.658常兩優(yōu)1419AAAB0.2341.536常兩優(yōu)1408AAAB0.2591.7448BH7-5AAAB0.2621.83518XY-323AABA0.2691.837麓山絲苗ABAB0.2831.2618BH26-5AAAB0.2851.826楓林絲苗ABAB0.2982.57118XY-293ABAB0.3031.80518XY-291ABAB0.3212.138B8198ABAB0.3702.143創(chuàng)宇107BBBB0.4273.554湘早秈42號(hào)BBBB0.4492.502C兩優(yōu)386BBBB0.5022.982Y兩優(yōu)9918BBBB0.6332.799C兩優(yōu)7號(hào)BBBB0.6502.950C兩優(yōu)396BBBB0.6782.981Y兩優(yōu)1號(hào)BBBB0.7573.348象牙香珍BBBB1.0292.986注：A為低Cd基因型；H為雜合基因型；B為高Cd基因型對(duì)于OsNRAMP5基因突變型低鎘品種，池栽鑒定技術(shù)能夠準(zhǔn)確鑒定出品種低鎘積累特性的同時(shí)，還能準(zhǔn)確判斷參鑒材料純度，排除種子混雜或雜株對(duì)鑒定結(jié)果的干擾。2021年本團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的鎘鑒定平臺(tái)與湖南亞華種業(yè)科學(xué)院低鎘鑒定平臺(tái)、湖南省生物研究所（湖南師范大學(xué)）低鎘鑒定平臺(tái)共同承擔(dān)了2021年國(guó)家級(jí)鎘低積累水稻品種審定自主區(qū)域試驗(yàn)鎘積累特性池栽鑒定任務(wù)，對(duì)于參試的所有品種（蓮兩優(yōu)1號(hào)除外），3家平臺(tái)的鑒定結(jié)論一致，其中NRAOsMP5基因突變型低鎘品種和區(qū)試對(duì)照品種的低鎘表型鑒定結(jié)果分別如表2和表3。同時(shí)在區(qū)試參試品種鎘積累特性鑒定過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)小插曲，即3家鑒定平臺(tái)對(duì)蓮兩優(yōu)1號(hào)的鑒定結(jié)果各不相同，本鑒定平臺(tái)鑒定的蓮兩優(yōu)1號(hào)在土壤總鎘含量為1.00mg/kg、1.20mg/kg和1.66mg/kg土壤中的糙米鎘含量均顯著低于0.2mg/kg的國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)，判定為低鎘品種；而湖南省生物研究所鑒定其在0.62和0.18mg/kg總鎘含量土壤中為低鎘積累，在1.32和2.41mg/kg總鎘含量土壤中糙米鎘含量超標(biāo)；湖南亞華種業(yè)研究院則鑒定其在總鎘含量0.31mg/kg~2.49mg/kg的土壤中糙米鎘含量均超標(biāo)（表4）。最后通過(guò)3家單位比對(duì)自查，對(duì)送鑒材料保留種子、鑒定池收割保留樣品進(jìn)行基因型鑒定發(fā)現(xiàn)（圖1），出現(xiàn)上述現(xiàn)象主要是由于送鑒材料種子不純，再加上3家單位鑒定平臺(tái)和方法對(duì)雜株的辨識(shí)度差異所致。由于本團(tuán)隊(duì)鑒定平臺(tái)鑒定池面積較大，因此每個(gè)材料每次重復(fù)種植1行，每行12~14蔸，而其他兩家鑒定平臺(tái)由于鑒定池面積相對(duì)較小，每個(gè)材料每次重復(fù)只種植半行即6蔸。對(duì)于具有一定混雜度的種子而言，群體越小區(qū)別雜蔸并準(zhǔn)確將其去除的難度相對(duì)越大。此外，由于本平臺(tái)種植鑒定材料的樣本量比較大，所以采取分批取樣檢測(cè)，即第一批先取3蔸檢測(cè)糙米鎘含量，當(dāng)池中3次重復(fù)間出現(xiàn)差異較大的檢測(cè)值時(shí)，再另取3蔸檢測(cè)，直至3次重復(fù)結(jié)果差異在誤差范圍內(nèi)。此時(shí)即使第1次結(jié)果因?yàn)殡s株干擾出現(xiàn)異常，也能夠很好地發(fā)現(xiàn)并解決。因此可知，本團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的鑒定平臺(tái)和采用的鑒定方法相對(duì)能夠更好地區(qū)分出鑒定材料中的雜株，避免雜株干擾檢測(cè)結(jié)果，做到更高的鑒定精準(zhǔn)度。表22021年低鎘自主區(qū)試中具有鎘低積累特性品種鑒定結(jié)果序號(hào)品種名稱(chēng)湖南省水稻研究所湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院湖南省生物研究所是否具有鎘低積累特性鑒定糙米鎘含量（mg/kg）鑒定土壤總鎘含量（mg/kg）鑒定土壤pH值鑒定糙米鎘含量（mg/kg）鑒定土壤總鎘含量（mg/kg）鑒定土壤pH值鑒定糙米鎘含量（mg/kg）鑒定土壤總鎘（mg/kg）鑒定土壤pH值1安優(yōu)1號(hào)0.0321.6555.510.0252.5106.310.1152.416.7是2安優(yōu)2號(hào)0.0391.6555.510.0762.5106.310.1082.416.7是3韶香1000.0301.6555.510.0502.4905.890.0212.416.7是4安兩優(yōu)2號(hào)0.0321.6555.510.0812.4905.890.0772.416.7是5清蓮絲占0.0431.6555.510.1022.4905.890.0172.416.7是6清蓮絲苗0.0421.6555.510.0602.4905.890.0852.416.7是7低鎘二號(hào)0.0351.6555.510.0002.4905.890.0722.416.7是8低鎘三號(hào)0.0371.6555.510.0002.4905.890.0622.416.7是9中安早7號(hào)0.0371.6555.510.0002.4905.890.0242.416.7是1021LG10.0481.6555.510.1582.4905.890.0742.416.7是1121LG20.0451.6555.510.1082.4905.890.0612.416.7是12中安2號(hào)0.0431.6555.510.1402.4905.890.0572.416.7是13蓮兩優(yōu)1號(hào)0.0241.6555.51——————0.3922.416.7待定表32021年低鎘自主區(qū)試中對(duì)照品種鎘積累特性鑒定結(jié)果品種名稱(chēng)湖南省水稻研究所湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院湖南省生物研究所是否具有鎘低積累特性鑒定糙米鎘含量（mg/kg）鑒定土壤總鎘（mg/kg）鑒定土壤pH值鑒定糙米鎘含量（mg/kg）鑒定土壤總鎘（mg/kg）鑒定土壤pH值鑒定糙米鎘含量（mg/kg）鑒定土壤總鎘（mg/kg）鑒定土壤pH值豐兩優(yōu)四號(hào)0.8500.6745.481.4840.6336.651.2480.626.5否天優(yōu)華占0.5790.6745.480.4840.6116.410.4460.626.5否五優(yōu)3080.9900.6745.480.3720.6116.410.3710.626.5否表4蓮兩優(yōu)1號(hào)在3家鑒定平臺(tái)的糙米鎘含量鑒定結(jié)果鑒定平臺(tái)土壤總鎘濃度（mg/kg）重復(fù)1重復(fù)2重復(fù)3平均值省水稻所1.000.040.0550.0470.0481.200.080.090.0840.0851.660.070.050.050.057亞華種業(yè)0.310.6150.5610.5190.5650.611.4571.760.9641.3941.002.6462.9281.7592.4442.498.1568.60310.0258.928省生物研究所0.180.0670.0570.0740.0660.620.0730.0890.1090.0911.320.3010.3450.3510.3322.410.3250.4040.4470.392圖1蓮兩優(yōu)1號(hào)送鑒種子純度檢測(cè)報(bào)告（華智生物3、完成標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿2022年8月，編制組成員將收集到的與標(biāo)準(zhǔn)起草有關(guān)的資料和交流意見(jiàn)進(jìn)行整理，完成了標(biāo)準(zhǔn)文本編寫(xiě)工作，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，同時(shí)撰寫(xiě)了編制說(shuō)明。4、征求意見(jiàn)擬于2022年9月至2022年10月廣泛進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)意見(jiàn)征求，擬征集意見(jiàn)的單位或部門(mén)有湖南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、湖南種子管理服務(wù)站、湖南省土壤肥料工作站、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、湖南雜交水稻研究中心、湖南省土壤肥料研究所、湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)研究所、祁東縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、湖南彩橋事務(wù)所、長(zhǎng)沙哲農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司、祁東縣煜東種植養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)合作社、永州市成豐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司、益陽(yáng)市赫山區(qū)紅勝水稻種植專(zhuān)業(yè)合作社等14個(gè)單位的專(zhuān)家達(dá)15位，含4家種植業(yè)單位。5、編制標(biāo)準(zhǔn)送審稿2022年10月，編制組擬對(duì)收集到的反饋意見(jiàn)，進(jìn)行分析、整理，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行逐項(xiàng)修改和完善，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。擬在湖南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)化處的領(lǐng)導(dǎo)下，邀請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家召開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審查并提出修改建議。五、制定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)在編制該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組遵循GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》編寫(xiě)要求，堅(jiān)持引用最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在指標(biāo)的選取上，參考了相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，做到了規(guī)范性技術(shù)要素和技術(shù)指標(biāo)選取科學(xué)合理、有據(jù)可依。主要引用的規(guī)范性文件如下：GB5009.15-2014食品中鎘的測(cè)定，GB5084-2005農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T17141-1997土壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法，NY/T1121.2-2006土壤pH的測(cè)定等。六、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容說(shuō)明1、標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于水稻鎘積累特性表型池栽鑒定。2、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容（1）本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水稻鎘積累特性池栽鑒定的鑒定池技術(shù)要求、鑒定材料編號(hào)分組、池栽管理、取樣檢測(cè)等技術(shù)要求。（2）根據(jù)目前水稻鎘積累特性表型池栽鑒定的成功經(jīng)驗(yàn)和做法，技術(shù)要求章節(jié)，規(guī)定了鎘池構(gòu)造設(shè)計(jì)、鎘池土壤要求、土壤入池處理、灌溉水質(zhì)要求、參鑒材料分組編號(hào)、池栽品種布局、育秧移栽、水分管理、施肥、除雜、病蟲(chóng)害防控、取樣及樣品檢測(cè)等過(guò)程的技術(shù)要求。七、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)框架本標(biāo)準(zhǔn)文本包括的主要章節(jié)內(nèi)容如下：前??言