Screening of variety collections of sunflower and winter wheat for cadmium low accumulation

Abstract

Cadmium pollution in soil is a long-term and urgent problem, which directly affects the edible value of sunflower and winter wheat and may cause harm to human health. Breeding new varieties with low cadmium accumulation can effectively reduce the content of this element in seeds and fundamentally solve the risk of cadmium entering the human body through seeds and oil. In this paper, the method and significance of breeding sunflower and winter wheat with low cadmium accumulation were discussed. Кадмій (Cd) – важкий метал, який є одним з найбільш токсичних природних елементів та основним джерелом забруднення важкими металами. 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.