中国における汚染レベルの異なる酸性土壌中のトウモロコシカーネルのカドミウム蓄積特性を系統的に調査した

The systematic exploration of cadmium-accumulation characteristics of maize kernel in acidic soil with different pollution levels in China.

• Lu Feng
• Huili Yan
• Changhua Dai
• Wenxiu Xu
• Fengying Gu
• Fan Zhang
• Ting Li
• Jiayue Xian
• Xiquan He
• Yijun Yu
• Mi Ma
• Feng Wang
• Zhenyan He

抄録

カドミウムは半減期が数十年以上の有毒元素であり、農作物に吸収されて人の健康を脅かす可能性がある。中国では、土壌作付けシステムを通じたカドミウムによる食糧安全保障の問題が大きな注目を集めている。トウモロコシは世界中で広く栽培されている主食である。しかし、体系的な研究が不足しているため、カドミウム蓄積の正確な特徴とそれに対応する健康リスク評価について正確な結論を出すことは困難である。酸性土壌では土壌 pH の低下に伴いカドミウムの利用率が上昇し、作物へのカドミウムの取り込みが促進され、食の安全性に大きな脅威を与えている。本研究では、中国の汚染レベルの異なる酸性圃場において、豊富なトウモロコシの交配系統と重要な交配系統のカーネルカドミウム蓄積性能を分析した。その結果、交配系統、交配系統ともにカーネルカドミウム濃度は左斜めの分布を示し、土壌カドミウム勾配の異なる条件下では低い間隔で有意に濃縮され、良好な相関関係を示すことがわかった。トウモロコシの遺伝子形質と品種におけるカドミウムリスクレベルの分類と、トウモロコシの安全な植え付けのための土壌カドミウムしきい値の分析は、この作物をより実行可能かつ効果的に利用するための参考となります。トウモロコシは、農業土壌中のカドミウムへの人間の暴露を減らすために重要な主食作物である可能性があります。

Cadmium is a toxic element with a half-life of more than a few decades that can be absorbed by crops and threaten human health. The problem of food security caused by cadmium through soil-crop systems has received great attention in China. Maize is a staple food widely cultivated throughout the world. However, the lack of systematic study makes it difficult to draw an accurate conclusion on its exact characteristics of cadmium accumulation and the corresponding health risk assessment. The availability of cadmium increased with the decrease of soil pH in acidic soil, enhancing the uptake of cadmium by crops and thus posing a major threat to food safety. In this study, the performance of kernel cadmium accumulation in abundant maize inbred and important hybrid lines were analyzed on acidic fields with different pollution levels in China. It was found that the kernel cadmium concentration both in inbred and hybrid lines showed left skewed distribution and concentrated significantly in a low interval under different soil cadmium gradients with good correlation. The classification of cadmium risk level in maize germplasm and cultivars and the analysis of soil cadmium threshold for maize safe planting can provide references to utilize the crop more feasibly and effectively. Maize may be an important staple crop to reduce human exposure to cadmium in agricultural soil.

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