CN108934803A - 一种培育大麻幼苗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种培育大麻幼苗的方法，包括：在大麻幼苗的培养基中加入葡萄籽原花青素。本发明的方法中加入的葡萄籽原花青素来源于葡萄籽，是植物体内存在的一种天然抗氧化剂，极易溶于水，容易被大麻幼苗吸收，从而提高大麻幼苗对镉胁迫的耐受，且在没有或含量很低的镉胁迫情况下，也不会对大麻幼苗造成负面影响；本发明的方法与传统的加入重金属螯合剂或重金属吸附微生物相比，不会造成二次污染或破坏生态平衡；本发明的方法见效快、可控性好，非常适用于大麻的培育中，从而更好地让大麻进行镉污染土壤的修复。

Description

一种培育大麻幼苗的方法
技术领域
本发明涉及麻类作物栽培领域，更具体地，涉及一种培育大麻幼苗的方法。
背景技术
土壤重金属污染现已成为了最备受关注的环境污染问题之一。重金属由于其独有的长期性、隐蔽性和不可逆等性质，能够在生物体中不断富集，而且不能被降解消除，与其他污染形式相比更难治理。镉(Cadmium，Cd)作为环境中一种常见的重金属，通常来源于工业炼锌，有较强的毒性和生物迁移性，可通过食物链进入人体，诱发肾衰变、癌症等病变，危害人体健康。
大麻(Cannabis sativa L.)又称火麻、汉麻、线麻等，属桑科大麻属一年生草本植物，具有生育周期短、生物量大、生长速度快，纤维含量高的特点。近年来，常被用来研究修复镉污染。但是当植物受到外界重金属胁迫时，植物体内可诱导产生大量的活性氧积累，植物自身抗氧化系统不能抵御时，就会导致质膜过氧化，胞内电解质大量外渗，引起细胞损伤。现有的降低镉对植物的毒性的方法，一般是外源加入重金属鳌合剂或者在土壤中加入重金属吸附微生物。这些方法虽可以降低镉毒害，但也存在其他问题，重金属螯合剂虽可以鳌合重金属，但其本身对植物也是一种污染，可能会引起二次污染。而吸附重金属微生物的使用对土壤的自身条件要求很高，过酸、过碱都不利于微生物生长，而且还可能对土壤中其他原有的微生物种群造成威胁，破坏原有的生态平衡，给环境带来更大的伤害。
因此，需要找到一种能提高大麻幼苗耐受镉胁迫的方法，同时又不对大麻本身和环境带来负面影响。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种培育大麻幼苗的方法，该方法通过在大麻幼苗的培养基中加入葡萄籽原花青素，能有效提高大麻幼苗耐受镉胁迫，且不存在负面影响。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种培育大麻幼苗的方法，包括：在大麻幼苗的培养基中加入葡萄籽原花青素。
上述技术方案中，在大麻幼苗的培养基中加入葡萄籽原花青素(Grape seedproanthocyanidins，GSP)，由于葡萄籽原花青素是天然抗氧化剂，极易被大麻幼苗吸收，所以能提高大麻幼苗耐受镉胁迫，且在没有或含量很低的镉胁迫情况下，也不会对大麻幼苗造成负面影响。
优选地，加入所述葡萄籽原花青素的时机为大麻幼苗生长4～6天后。因为生长4～6天的大麻幼苗已出现大量的毛根，根系已足够发达，此时加入葡萄籽原花青素，大麻幼苗可与其充分接触，此时，葡萄籽原花青素对于大麻幼苗的保护作用最佳。如果在浸种或催芽时就加入，不能保证种子吸收充分且均匀，最终大麻幼苗耐受镉胁迫效果欠佳。
优选地，所述葡萄籽原花青素的用量为30～70mg/L，更优选为50mg/L。浓度过低，保护作用不明显，浓度过高，葡萄籽原花青素本身对于其他微量元素的吸收会有一定影响。
优选地，所述培育大麻幼苗的方法包括：先将大麻种子浸泡灭菌后浸种催芽，再对催芽后的幼苗进行水培，待幼苗生长4～6天后，加入所述葡萄籽原花青素。
上述技术方案中，催芽2天后最适合移栽进行水培。因为若小于2天，则苗太小，容易通过移栽装置漏入水中，且一部分活力较差的种子，发育迟缓，还未发芽；若大于2天，则苗过大，或已滋生毛根，则幼苗不易通过移栽装置移栽。
优选地，所述水培采用的培养液pH值为6～7，更优选为6.5。在此pH下，大麻幼苗根长生长明显，长势整齐，能有效地吸收培养液中的微量元素，整个苗期基本无坏死、倒伏、萎蔫、黄叶等现象发生。
优选地，所述培养液的配方如下：Ca(NO3)2260～300mg/L，KNO3250～280mg/L，KH2PO4 70～80mg/L，MgSO4 240～260mg/L，MnSO43.2～3.8mg/L，H3BO3 2.5～2.9mg/L，ZnSO40.6～0.7mg/L，CuSO40.07～0.1mg/L，Na2MoO4 0.1～0.2mg/L，FeSO4·7H2O 5.4～5.6mg/L，EDTA-Na2 7.2～7.5mg/L，余量为水。
更优选地，所述培养液的配方如下：Ca(NO3)2 295mg/L，KNO3252.8mg/L，KH2PO475.5mg/L，MgSO4 245mg/L，MnSO4 3.49mg/L，H3BO3 2.86mg/L，ZnSO4 0.604mg/L，CuSO40.08mg/L，Na2MoO40.12mg/L，FeSO4·7H2O 5.57mg/L，EDTA-Na2 7.45mg/L，余量为水。
优选地，所述水培的条件为：光照16h，间歇8h，依此循环，昼夜温度分别为30℃、26℃，昼夜相对湿度分别为60、100，光强为600～800μmol·m2·s。
优选地，加入所述葡萄籽原花青素至少12h后，再将所述大麻幼苗移植至镉胁迫的环境中。加入所述葡萄籽原花青素后，给予一定时间让大麻幼苗充分吸收利用，之后才能起到良好的耐受镉胁迫作用。
本发明相对于现有技术具有的有益效果：
(1)本发明的方法中加入的葡萄籽原花青素来源于葡萄籽，是植物体内存在的一种天然抗氧化剂，极易溶于水，容易被大麻幼苗吸收，从而提高大麻幼苗对镉胁迫的耐受，且在没有或含量很低的镉胁迫情况下，也不会对大麻幼苗造成负面影响；
(2)本发明的方法与传统的加入重金属螯合剂或重金属吸附微生物相比，不会造成二次污染或破坏生态平衡；
(3)本发明的方法见效快、可控性好，非常适用于大麻的培育中，从而更好地让大麻进行镉污染土壤的修复。
附图说明
图1为不同情况下大麻幼苗根长变化；
图2为不同情况下大麻幼苗中丙二醛(MDA)含量变化；
图3为不同情况下大麻生长实物图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，并不用来限制本发明的保护范围。
以下实施例中，使用的大麻种子品种为云麻1号，葡萄籽原花青素为市售产品。
实施例1
本实施例提供了一种培育大麻幼苗的方法，包括以下步骤：
(1)浸种催芽
选取颗粒饱满的大麻种子，先用质量体积比为10％的NaClO溶液浸泡灭菌10min，再用无菌水反复冲洗10min，然后将种子置于无菌水浸泡8h，再将浸泡过的种子置于铺有三层滤纸的无菌培养盒中，加入10mL无菌水后，将培养盒置于25℃光照培养箱中培养催芽，每隔1天补一次水；
(2)幼苗水培
将催芽2天的幼苗移入培养液中，培养液的配方如下：Ca(NO3)2295mg/L，KNO3252.8mg/L，KH2PO4 75.5mg/L，MgSO4 245mg/L，MnSO4 3.49mg/L，H3BO3 2.86mg/L，ZnSO40.604mg/L，CuSO40.08mg/L，Na2MoO4 0.12mg/L，FeSO4·7H2O 5.57mg/L，EDTA-Na27.45mg/L，余量为水，然后加入NaOH调节pH至6.5，光照16h，间歇8h，依此循环，昼夜温度分别为30℃、26℃，昼夜相对湿度分别为60、100，光强为700μmol·m2·s，营养液隔天换一次；
(3)加入葡萄籽原花青素
待幼苗长至5天，取50mg葡萄籽原花青素溶于1L培养液中，供大麻幼苗吸收12h。
实施例2
本实施例提供了一种培育大麻幼苗的方法，包括以下步骤：
(1)浸种催芽
选取颗粒饱满的大麻种子，先用质量体积比为10％的NaClO溶液浸泡灭菌10min，再用无菌水反复冲洗10min，然后将种子置于无菌水浸泡8h，再将浸泡过的种子置于铺有三层滤纸的无菌培养盒中，加入10mL无菌水后，将培养盒置于25℃光照培养箱中培养催芽，每隔1天补一次水；
(2)幼苗水培
将催芽2天的幼苗移入培养液中，培养液的配方如下：Ca(NO3)2295mg/L，KNO3252.8mg/L，KH2PO4 75.5mg/L，MgSO4 245mg/L，MnSO4 3.49mg/L，H3BO3 2.86mg/L，ZnSO40.604mg/L，CuSO40.08mg/L，Na2MoO4 0.12mg/L，FeSO4·7H2O 5.57mg/L，EDTA-Na27.45mg/L，余量为水，然后加入NaOH调节pH至6.5，光照16h，间歇8h，依此循环，昼夜温度分别为30℃、26℃，昼夜相对湿度分别为60、100，光强为700μmol·m2·s，营养液隔天换一次；
(3)加入葡萄籽原花青素
待幼苗长至5天，取80mg葡萄籽原花青素溶于1L培养液中，供大麻幼苗吸收16h。
实施例3
本实施例提供了一种培育大麻幼苗的方法，其余与实施例1相同，不同的是加入葡萄籽原花青素的时机，本方法中浸种时即加入50mg/L葡萄籽原花青素。
实施例4
本实施例提供了一种培育大麻幼苗的方法，其余与实施例1相同，不同的是加入葡萄籽原花青素的时机，本方法在幼苗生长2天后即加入50mg/L葡萄籽原花青素。
实施例5
本实施例提供了一种培育大麻幼苗的方法，其余与实施例1相同，不同的是步骤(2)中水培采用的培养液pH值为6.5。
实施例6
本实施例提供了一种培育大麻幼苗的方法，其余与实施例1相同，不同的是步骤(2)中水培条件：设置光照16h，间歇8h，依此循环，保持恒温25℃，昼夜相对湿度分别为70、90，光强为800μmol·m2·s，营养液隔天换一次。
对比例1
本对比例提供了一种培育大麻幼苗的方法，其余与实施例1相同，不同的是没有加入葡萄籽原花青素。
对比例2
本对比例提供了一种培育大麻幼苗的方法，其余与实施例1相同，不同的是步骤(3)中加入的是茶多酚。
结果验证
将实施例1和对比例1的大麻幼苗分别用100μM的CdCl2处理三天，此时大麻幼苗根长与没有进行镉处理的大麻幼苗根长如图1所示。由图1可以看出，加入了50mg/L葡萄籽原花青素(实施例1，即图中GSP)的大麻幼苗根长与不加葡萄籽原花青素(对比例1，即图中CK)的大麻幼苗根长没有显著差异，说明葡萄籽原花青素基本对大麻幼苗没有毒性；对比例1的大麻幼苗经过100μM CdCl2处理后(即图中Cd)，大麻幼苗根长增长受到了镉胁迫，显著减小，而实施例1的大麻幼苗在镉胁迫下(即图中Cd+GSP)，胁迫得到明显缓解，大麻幼苗根长相对于未加入葡萄籽原花青素的情况下增长明显。
将实施例1和对比例1的大麻幼苗分别用100μM的CdCl2处理三天，分别取镉处理过的和未经镉处理的幼根，采用试剂盒法，测丙二醛(MDA)含量，MDA作为膜脂过氧化作用的产物，被认为是氧化应激诱导的细胞损伤的良好指标。结果如图2所示，实施例1中经过葡萄籽原花青素处理的大麻幼苗MDA含量相比于对比例1没有显著升高，说明葡萄籽原花青素对大麻幼苗本身没有毒害作用；镉胁迫下的大麻幼根MDA含量显著增高，说明镉胁迫诱导大麻幼根细胞损伤，而实施例1中经过葡萄籽原花青素处理的大麻幼苗在镉胁迫下，MDA含量明显减少，胁迫得到明显缓解，说明葡萄籽原花青素能提高大麻幼苗对镉胁迫的耐受能力。
将实施例1和对比例1的大麻幼苗分别用100μM的CdCl2处理十天，此时大麻幼苗根长与没有进行镉处理的大麻幼苗根长如图3所示。由图3可以看出，加入了50mg/L葡萄籽原花青素(GSP组)的大麻幼苗根长与不加葡萄籽原花青素(CK组)的大麻幼苗根长没有显著差异，说明葡萄籽原花青素基本对大麻幼苗没有毒性；对比例1的大麻幼苗经过100μM CdCl2处理后(Cd组)，大麻幼苗根长增长受到了镉胁迫，生长缓慢、植株矮小，而加入了50mg/L葡萄籽原花青素的大麻幼苗在镉胁迫下(Cd+GSP组)，植株生长明显优于Cd组，镉胁迫得到改善，进一步说明了葡萄籽原花青素对镉胁迫下的大麻幼苗生长有缓释作用。
将按照实施例1-6和对比例1-2方法培育的大麻幼苗都栽入同一块受到镉污染的土地中，分别检测3天后及15天后的大麻根长，结果如表1所示，所述检测结果为样本量为100的样本平均值。
表1大麻根长检测结果
由上表可知，加入葡萄籽原花青素能有效提高大麻幼苗对镉胁迫的耐受能力。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，包括：在大麻幼苗的培养基中加入葡萄籽原花青素。
2.根据权利要求1所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，加入所述葡萄籽原花青素的时机为大麻幼苗生长4～6天后。
3.根据权利要求1或2所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，所述葡萄籽原花青素的用量为30～70mg/L。
4.根据权利要求3所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，所述葡萄籽原花青素的用量为50mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，包括：先将大麻种子浸泡灭菌后浸种催芽，再对催芽后的幼苗进行水培，待幼苗生长4～6天后，加入所述葡萄籽原花青素。
6.根据权利要求5所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，所述水培采用的培养液pH值为6～7，优选为6.5。
7.根据权利要求6所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，所述培养液的配方如下：Ca(NO3)2 260～300mg/L，KNO3 250～280mg/L，KH2PO4 70～80mg/L，MgSO4 240～260mg/L，MnSO4 3.2～3.8mg/L，H3BO3 2.5～2.9mg/L，ZnSO4 0.6～0.7mg/L，CuSO4 0.07～0.1mg/L，Na2MoO4 0.1～0.2mg/L，FeSO4·7H2O 5.4～5.6mg/L，EDTA-Na2 7.2～7.5mg/L，余量为水。
8.根据权利要求7所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，所述培养液的配方如下：Ca(NO3)2 295mg/L，KNO3 252.8mg/L，KH2PO4 75.5mg/L，MgSO4 245mg/L，MnSO4 3.49mg/L，H3BO3 2.86mg/L，ZnSO4 0.604mg/L，CuSO4 0.08mg/L，Na2MoO4 0.12mg/L，FeSO4·7H2O5.57mg/L，EDTA-Na2 7.45mg/L，余量为水。
9.根据权利要求5所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，所述水培的条件为：光照16h，间歇8h，依此循环，昼夜温度分别为30℃、26℃，昼夜相对湿度分别为60、100，光强为600～800μmol·m2·s。
10.根据权利要求1所述的一种培育大麻幼苗的方法，其特征在于，加入所述葡萄籽原花青素至少12h后，再将所述大麻幼苗移植至镉胁迫的环境中。
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