CN108668664A - 一种混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法 - Google Patents

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夏丹
李欣欣
廖明安
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吕秀兰
王进
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Abstract

本发明提供了一种大豆混种少花龙葵嫁接后代用于降低大豆镉积累的方法，属于混种用于植物重金属污染修复技术领域。本发明提供的混种方法，是采用少花龙葵嫁接后代与大豆进行混种，所述少花龙葵嫁接后代是由番茄作为砧木与少花龙葵进行嫁接的后代。通过选用不同少花龙葵种间嫁接后代与大豆进行混种，以单种大豆和混种未嫁接少花龙葵后代作对照，研究镉胁迫条件下，不同少花龙葵种间嫁接后代对大豆镉积累的影响，结果表明，采用番茄砧木与少花龙葵接穗嫁接获得的少花龙葵嫁接后代，与大豆进行混种时，可以显著提升大豆各部位的生物量，且有效降低大豆中镉的含量，与其他少花龙葵种间嫁接后代相比，表现出更高效的镉修复能力。

Description

一种混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法
技术领域
本发明属于土壤重金属污染修复技术领域，具体涉及一种混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法。
背景技术
重金属污染遍及世界许多地方，使不少国家和地区的农业土壤和作物遭受严重损失。镉作为毒性最强的重金属元素之一，是植物生长非必需的元素，其危害极其严重。我国Cd污染耕地达1.3×104hm2，涉及11个省市的25个地区，远超过其他几种土壤重金属元素。镉对植物和人体健康都有极大的危害，目前对镉污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视，但传统的污染土壤修复方法的大规模推广应用存在较大问题。植物修复是一种新技术，与涉及大型耗能设备的方法相比，是一种廉价的方法，具有成本低、效益高、环境友好等优点。
重金属超富集植物是植物修复的核心部分，1983年Chaney提出了利用超富集植物清除土壤重金属污染的思想。混作能通过植物根系和地上部分形态结构的互补作用来提高作物对土壤养分、水和光等资源的有效利用，从而使作物产量增加。研究发现，镉超富集植物龙葵混种樱桃苗，可减少樱桃苗的镉含量，同时提高了龙葵镉含量。这为减少普通植物体内重金属含量并修复污染土壤提供了一条新途径。但普通植物对与其混作的超富集植物重金属积累的影响因植物的种类而异。蒋成爱等将镉超富集植物东南景天与黑麦草、玉米、大豆混种于Cd、Zn污染土壤，发现混种显著地提高了东南景天对Zn的积累，同时也显著降低了玉米和黑麦草对Cd和Zn的吸收。因此，只有通过合适的植物搭配进行间(混)种才能提高超富集植物的重金属吸收量，这样不仅有利于土壤修复，又能进行正常的农业生产。
研究表明，嫁接提高了甜瓜幼苗对铜胁迫的抵抗能力，降低了“矢富罗莎”葡萄植株各器官对土壤Cd的吸收，提高了葡萄植株的耐Cd特性。对一般植物而言，嫁接可降低植物对重金属的吸收和积累，而对超富集植物而言，因为嫁接可使砧木的某一些分子(DNA、RNA)在砧木与接穗之间传递，诱导后代产生可以遗传的变异，林立金等研究表明，以油菜为砧木嫁接和自苗嫁接均能提高荠菜后代生物量、地上部分镉含量、地上部分富集系数、转运系数等，最终提高了荠菜镉积累量。因此，嫁接可能能够有效降低普通植物的重金属积累量，也能够增加超富集植物后代对重金属的积累，这为重金属超富集植物的改良与育种提供一条新途径。
大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)通称黄豆，豆科大豆属一年生草本，高30-90厘米，花期6-7月，果期7-9月。大豆是中国重要粮食作物之一，已有五千年栽培历史，中国东北为其主产区。大豆种子含有丰富植物蛋白质，最常用来做各种豆制品、榨取豆油、酿造酱油和提取蛋白质，豆渣或磨成粗粉的大豆也常用于禽畜饲料。然而，土壤重金属污染影响到了农作物的安全生产，也影响到大豆的生产，由于我国土壤已大部分遭受镉污染，大豆中镉的含量较高，给人们食用大豆带来了严重的安全隐患，特别是对大豆后代的安全生产提出了更为严峻的挑战。
少花龙葵(Solanum photeinocarpum Nakamura etodashima)为茄科一年生直立分枝的草本植物，多生长在果园、田边、路旁等地，主要分布在广东、广西、海南、贵州、福建、台湾等省。少花龙葵是一种潜在的镉超富集植物，其所表现出的对土壤中镉的富集作用已被学者应用于植物修复技术领域，然而少花龙葵的生物量小，对土壤中镉的积累效应不高，因而用于土壤中镉的提取量相应较小，如何能够有效提高少花龙葵对镉的积累量，将其更好地用于镉污染土壤的修复和治理，成为采用超富集植物少花龙葵用于修复植物镉污染急需解决的技术问题。另一方面，如何通过混种来实现超富集植物少花龙葵对大豆作物中镉含量的有效降低，获得一种比其他混种方式更为有效的降低大豆镉含量的方法，有待进行开发研究。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，该方法能够很好用于对大豆中镉污染的修复，显著降低大豆中的镉含量，同时能够有效提高大豆的生物量。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，所述方法是采用少花龙葵嫁接后代与大豆进行混种，所述少花龙葵嫁接后代是由番茄作为砧木与少花龙葵进行嫁接的后代。
如本发明的实施例记载，发明人通过选用不同少花龙葵种间嫁接后代与大豆进行混种，以单种大豆和混种未嫁接少花龙葵后代作对照，研究镉胁迫条件下，不同少花龙葵种间嫁接后代对大豆镉积累的影响，以期筛选出使大豆生物量最大且镉含量最小的嫁接后代，为大豆作物的安全生产提供参考。本发明的发明人发现，少花龙葵种间嫁接后代对镉的积累特性完全不同，采用番茄砧木与少花龙葵接穗嫁接获得的少花龙葵嫁接后代，与大豆进行混种时，可以显著提升大豆各部位的生物量，且有效降低大豆中镉的含量，与其他少花龙葵种间嫁接后代相比，表现出更高效的镉修复能力。
进一步的是，所述混种的比例为大豆与少花龙葵嫁接后代的株数比为3:1。
进一步的是，其特征在于，所述混种采用大豆种子与少花龙葵嫁接后代幼苗进行混种。
进一步的是，混种时少花龙葵嫁接后代幼苗有2-3片真叶展开。
进一步的是，所述大豆种子经过催芽处理。
进一步的是，混种期间保持田间土壤含水量为80％。
进一步的是，所述嫁接方法为劈接法。
本发明的有益效果如下：本发明提供了一种采用超富集植物少花龙葵嫁接后代与大豆进行混种来降低大豆中镉积累的方法，该方法对大豆中各部位的镉含量降低效果明显，且能够有效提高大豆的生物量，与其他少花龙葵嫁接后代混种相比具有更显著的进步，适于进行农业生产应用，能够对大豆中的镉污染起到很好的修复作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例
1材料与方法
1.1试验材料
供试土壤为潮土，取自四川农业大学成都校区附近农田，未检测出镉。
2017年3月将之前收集好的茄子、土豆、番茄作为砧木嫁接的少花龙葵种子及未嫁接的少花龙葵种子分别撒播于四川农业大学成都校区农场农田中，待2-3片真叶展开时移栽。大豆种子购于市场，选取两个品种为“早豆”和“辽鲜1号”，催芽后直接播种。
1.2试验方法
2017年3月，取土壤后，将其风干、压碎、过5mm筛，分别称取3.0kg装于15×18cm(高×直径)的塑料盆内，加入分析纯CdCl2·2.5H2O溶液，使土壤中的镉浓度为10mg/kg，并与土壤充分混匀，保持80％的土壤田间持水量，自然放置平衡4周后再次混合备用。选择生长一致2-3片真叶展开的不同种间少花龙葵嫁接后代幼苗和催芽后的大豆种子移栽至盆中(盆栽试验种植间距约为5cm×5cm)。试验设置5个处理，分别为：大豆单种、大豆混种少花龙葵(未嫁接后代)、大豆混种少花龙葵(茄子砧木嫁接后代)、大豆混种少花龙葵(土豆砧木嫁接后代)、大豆混种少花龙葵(番茄砧木嫁接后代)。单种处理每盆种植大豆4株，混种处理每盆种植大豆3株，种植少花龙葵1株，每个处理重复6次。将盆栽的植物置于透明遮雨棚内，根据土壤水分实际情况不定期浇水确保土壤水分保持在田间持水量的80％左右。待大豆处于鼓粒期时，整株收获，将大豆和少花龙葵的根系及地上部分分别用自来水洗净，再用去离子水冲洗3次，于110℃杀青15min，75℃烘干至衡重，称重，粉碎。称取1.0000g样品，加入硝酸-高氯酸消化(体积比为4:1)，用iCAP 6300型ICP光谱仪(Thermo Scientific,USA)测定镉含量。
2结果
2.1大豆的生物量
考查混种少花龙葵(不同种间嫁接后代)对大豆各部位生物量的影响，结果如表1所示。从表1可以看出，对于品种“早豆”和“辽鲜1号”而言，采用大豆混种番茄砧木嫁接的少花龙葵后代，均能够显著提高大豆各部位的生物量，其中与大豆混种未嫁接的少花龙葵相比，使得大豆根系生物量分别提高44.78％和42.03％，茎秆生物量分别提高49.23％和13.97％，叶片生物量分别提高25.94％和11.61％，豆荚生物量分别提高32.87％和22.74％，籽粒生物量分别提高14.27％和13.67％；各部位的生物量提高幅度要显著高于混种茄子砧木嫁接后代和土豆砧木嫁接后代。与大豆单种相比，采用番茄砧木嫁接的少花龙葵后代与大豆进行混种，大豆根系生物量分别提高1.52％和2.56％，茎秆生物量分别提高21.25％和3.97％，叶片生物量分别提高5.56％和2.28％，豆荚生物量分别提高2.66％和2.78％，籽粒生物量分别提高2.39％和5.87％，而其他砧木嫁接的少花龙葵后代与大豆进行混种后，与大豆单种相比均降低了大豆各部位的生物量。
表1大豆的生物量
注：DW代表干重，FW代表鲜重。
2.2大豆的镉含量
考查混种少花龙葵(不同种间嫁接后代)对大豆各部位镉含量的影响，结果如表2所示。从表2可以看出，对于品种“早豆”和“辽鲜1号”而言，采用大豆混种番茄砧木嫁接的少花龙葵后代，均能够显著降低大豆各部位的镉含量。其中与大豆单种相比，大豆根系镉含量分别降低29.53％和47.85％，茎秆镉含量分别降低45.78％和50.47％，叶片镉含量分别降低14.09％和22.51％，豆荚镉含量分别降低52.42％和62.13％，籽粒镉含量分别降低39.56％和38.15％。与大豆混种未嫁接的少花龙葵相比，大豆根系镉含量分别降低7.61％和33.94％，茎秆镉含量分别降低13.18％和17.46％，叶片镉含量分别降低6.60％和14.82％，豆荚镉含量分别降低9.24％和32.17％，籽粒镉含量分别降低23.61％和29.85％；而其他砧木嫁接的少花龙葵后代与大豆进行混种后，大豆各部位的镉含量水平均显著高于上述值。
表2大豆的镉含量
注：DW代表干重。

Claims (7)

1.一种混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，所述方法是采用少花龙葵嫁接后代与大豆进行混种，所述少花龙葵嫁接后代是由番茄作为砧木与少花龙葵进行嫁接的后代。
2.根据权利要求1所述的混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，所述混种的比例为大豆与少花龙葵嫁接后代的株数比为3:1。
3.根据权利要求1或2所述的混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，所述混种采用大豆种子与少花龙葵嫁接后代幼苗进行混种。
4.根据权利要求3所述的混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，混种时少花龙葵嫁接后代幼苗有2-3片真叶展开。
5.根据权利要求3所述的混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，所述大豆种子经过催芽处理。
6.根据权利要求1或2所述的混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，混种期间保持田间土壤含水量为80％。
7.根据权利要求1或2所述的混种少花龙葵嫁接后代降低大豆镉积累的方法，其特征在于，所述嫁接方法为劈接法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115191308A (zh) * 2022-08-30 2022-10-18 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种降低大豆叶片和籽粒中Cd含量的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996032016A1 (en) * 1995-04-13 1996-10-17 Rutgers, The State University Of New Jersey Methods of promoting phytoremediation
CN102349373A (zh) * 2011-08-09 2012-02-15 昆明冶金研究院 一种植物混种原位修复重金属污染土壤的方法
CN104001713A (zh) * 2014-06-17 2014-08-27 四川农业大学 覆盖耐性植物提高牛膝菊修复果园镉污染土壤能力的方法
CN106424126A (zh) * 2016-09-05 2017-02-22 青岛农业大学 铜镉复合污染土壤的修复方法
CN107047223A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 四川农业大学 一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法
CN107148856A (zh) * 2017-06-20 2017-09-12 四川农业大学 一种混种花卉降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996032016A1 (en) * 1995-04-13 1996-10-17 Rutgers, The State University Of New Jersey Methods of promoting phytoremediation
CN102349373A (zh) * 2011-08-09 2012-02-15 昆明冶金研究院 一种植物混种原位修复重金属污染土壤的方法
CN104001713A (zh) * 2014-06-17 2014-08-27 四川农业大学 覆盖耐性植物提高牛膝菊修复果园镉污染土壤能力的方法
CN106424126A (zh) * 2016-09-05 2017-02-22 青岛农业大学 铜镉复合污染土壤的修复方法
CN107047223A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 四川农业大学 一种有效降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的种植方法
CN107148856A (zh) * 2017-06-20 2017-09-12 四川农业大学 一种混种花卉降低葡萄镉积累并实现葡萄稳产的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
汤福义: "少花龙葵种间嫁接后代对小白菜生长及镉积累的影响", 《土壤通报》 *
王效国: "大豆、龙葵单作和间作对镉、芘污染土壤的修复", 《西北农林科技大学硕士学位论文》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115191308A (zh) * 2022-08-30 2022-10-18 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种降低大豆叶片和籽粒中Cd含量的方法

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