Скринінг сортових колекцій соняшнику та озимої пшениці щодо низької акумуляції кадмію
Анотація
Кадмій (Cd) – важкий метал, який є одним з найбільш токсичних природних елементів. З розвитком промисловості та сільського господарства забруднення ґрунту кадмієм, спричиненого необґрунтованим використанням пестицидів та добрив, стає все більш загрозливим. Рослини поглинають кадмій з ґрунту і накопичують у вегетативних та генеративних органах, що впливає на врожайність та якість продукції. В подальшому кадмій надходить в організм людини через харчові ланцюги, впливаючи на стан здоров'я.
Соняшник та озима пшениця є важливими економічними культурами в Україні. Забруднення кадмієм ґрунту є довгостроковою та нагальною проблемою, яка безпосередньо впливає на їстівну цінність соняшнику та озимої пшениці та може завдати шкоди здоров’ю людини. Відповідно до стандартів ЄС, накопичення кадмію в насінні соняшнику не повинно бути більше 0,05 мг/кг. Однак Cd може накопичуватися до відносно високого рівня. Проблема, пов΄язана з забрудненням сільськогосподарської продукції кадмієм потребує термінового вирішення.
Високий рівень генетичної мінливості видів, схильних до накопичення Cd, дає можливість використовувати методи селекції рослин для відбору форм та зразків, що мають генетично обумовлену здатність до низької акумуляції цього елементу .
Отримання нових сортів соняшнику та озимої пшениці з генотипами, що мають низьку здатність до накопичення кадмію і які можуть рости у різних умовах ґрунтового середовища, є дуже ефективним рішенням. Хоча виведення нових сортів, стійких до акумуляції кадмію, є основним шляхом вирішення – тривалим і складним. Процес селекції, ймовірно, включає: 1) пошук вихідного матеріалу з вмістом генів, що відповідають за низьку акумуляцію кадмію; 2) пошук вихідного матеріалу з високою врожайністю, технологічними якостями та іншими характеристиками, крім здатності до низької акумуляції кадмію .
Це практичний спосіб створення нових сортів з низьким нагромадженням Cd для зменшення поглинання та накопичення Cd в культурах забезпечить зниження вмісту Cd у сільськогосподарській продукції.
Створення нових сортів із низькою акумуляцією кадмію може ефективно знизити вміст цього елемента в насінні та принципово вирішити ризик потрапляння кадмію в організм людини через насіння та олію.
У цій роботі розглянуто спосіб та значення створення вихідного матеріалу соняшнику та озимої пшениці з низьким накопиченням кадмію.
Посилання
2. Ali, S., Bharwana, S. A., Rizwan, M., Farid, M., Kanwal, S., Ali, Q., & Khan, M. D. (2015). Fulvic acid mediates chromium (Cr) tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) through lowering of Cr uptake and improved antioxidant defense system. Environmental Science and Pollution Research, 22(14), 10601–10609.
3. Habiba, U., Ali, S., Farid, M., Shakoor, M. B., Rizwan, M., Ibrahim, M., & Ali, B. (2014). EDTA enhanced plant growth, antioxidant defense system, and phytoextraction of copper by Brassica napus L. Environmental Science and Pollution Research, 22(2), 1534–1544.
4. Rizwan, M., Ali, S., Adrees, M., Rizvi, H., Zia-ur-Rehman, M. Hannan, F., & Ok, Y. S. (2016). Cadmium stress in rice: toxic effects, tolerance mechanisms, and management: a critical review. Environmental Science and Pollution Research, 23(18), 17859–17879.
5. Popova, L. P., Maslenkova, L. T., Yordanova, R. Y., Ivanova, A. P., Krantev, A. P., Szalai, G., & Janda, T. (2009). Exogenous treatment with salicylic acid attenuates cadmium toxicity in pea seedlings. Plant Physiology and Biochemistry, 47(3), 224–231.
7. Huang, M., Zhou, S., Sun B., & Zhao, Q. (2008). Heavy metals in wheat grain: Assessment of potential health risk for inhabitants in Kunshan, China. Science of The Total Environment, 405(1-3), 54–61.
8. EFSA (2009) EFSA (European Food Safety Authority) (2009) Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain on a request from the European Commission on cadmium in food. EFSA J 980, 1–139.
9. Surabhi, Rana. (2015). Plant Response towards Cadmium Toxicity: An Overview. Annals of Plant Sciences, 4(07), 1162–1172.
10. Zhang, G., Fukami, M., & Sekimoto, H. (2002). Difference between two wheat cultivars in cd and mineral nutrient uptake under different Cd levels. Chinese Journal of Applied Ecology, 13(4), 454-458.
11. Chen, C.H., Zhou, Q.X., Cai, Z., & Wang, Y. Y. (2010). Effects of soil polycyclic musk and cadmium on pollutant uptake and biochemical responses of wheat (Triticum aestivum). Arch. Environ. Contam. Toxicol, 59, 564–573.
12. Greger, M., & Löfstedt, M. (2004). Comparison of Uptake and Distribution of Cadmium in Different Cultivars of Bread and Durum Wheat. Crop Science, 44(2), 501-507.
13. De Maria, S., Puschenreiter, M., & Rivelli, A.R. (2013). Cadmium accumulation and physiological response of sunflower plants to Cd during the vegetative growing cycle. Plant Soil Environ., 59(6), 254–261.
14. Granta, C. A, Clarkeb, J. M., Duguidc, S., & Chaneyd, R. L. (2008). Selection and breeding of plant cultivars to minimize cadmium accumulation. Science of the total environment, 301–310.
ISSN 
ISSN 
