[發(fā)明專利]一種快速評價植物對重金屬耐受性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510480869.5
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN105021518B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周強(qiáng);楊勝香;陳功錫;彭清靜
• 申請（專利權(quán)）人: 吉首大學(xué)
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種快速評價植物對重金屬耐受性的方法，具體指通過設(shè)置等滲對照液，來快速評價和比較植物對重金屬耐受性的方法。

背景技術(shù)

目前，隨著鎘、鋅、鉛、鉻、錳、銅、汞等重金屬的大量開采，以及廢舊電池等重金屬污染物的擴(kuò)散，全球環(huán)境重金屬污染嚴(yán)重，湘西自治州位于全球著名的“錳三角”地帶之一，其重金屬污染也已經(jīng)到了不容小覷的地步，對重金屬污染的土地進(jìn)行修復(fù)已經(jīng)迫在眉睫。

在重金屬污染的土地上栽培耐受性高的植物，是治理重金屬污染土地的有效途徑。但如何篩選對重金屬耐受性高的植物品種卻是一個難點(diǎn)，如果品種選擇不好，會導(dǎo)致植物生長緩慢，對重金屬富集能力降低，甚至難以存活，達(dá)不到理想的環(huán)境治理效果。

另一方面，在選育重金屬耐受性高的植物新品種領(lǐng)域，也需要用到植物對重金屬耐受性的評價，并且需要快速，以縮短選育周期。但目前的比較和評價方法都是讓植物或植物種子在含有不同濃度重金屬鹽的介質(zhì)（土壤或水）中生長或萌發(fā)，比較受害或萌發(fā)情況，存在周期長，實(shí)驗材料難以采集等缺陷。

因此，開發(fā)一種快速、準(zhǔn)確的評價植物對重金屬耐受性的方法，無論是對于高耐受性植物新品種的選育，還是對于環(huán)境的治理，都具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，以葉切片為測試對象，通過設(shè)置等滲對照液，提供一種能快速、簡單、準(zhǔn)確的評價和比較植物對重金屬耐受性的方法。

本發(fā)明包括以下幾個步驟：

（1）將植物葉片切割為寬1.5-3 mm，長3-8 mm的葉切片，置于去離子水中，真空抽氣，直至葉切片完全沉入水底；

（2）配制0-1000 mmol/L 的重金屬鹽溶液（處理液），以及相應(yīng)的相同滲透勢的鉀鹽或鎂鹽溶液作為等滲對照液。（如處理液為重金屬溶液為100 mmol/L的硫酸鎘溶液，等滲透勢對照液為100 mmol/L的硫酸鎂或66.67 mmol/L的硫酸鉀）；

所述重金屬鹽溶液為鎘或鋅或鉛或鉻或錳或銅或汞；

（3）將（1）處理好的葉切片分別放入裝有去離子水（空白對照）、處理溶液和等滲對照液的試管，并使之沉入溶液中，然后在22-28℃暗處理3-6 h；

所述葉切片數(shù)量要求是葉切片總體積不超過溶液體積的20%；

（4）用葉綠素?zé)晒鈨x檢測葉切片的Fv/Fm值，計算Fv/Fm值抑制率（Y），或計算Y為50%時的處理液濃度Y50，通過相同濃度下Y值的大小或Y50的大小來比較不同植物的耐受重金屬的能力，Y值或Y50高者，耐受能力強(qiáng)。

所述Fv/Fm值抑制率（Y）=（處理液葉切片F(xiàn)v/Fm值÷等滲對照液葉切片F(xiàn)v/Fm值）×100%；所述(Fv/Fm) 表示 PSII原初光能轉(zhuǎn)化效率。

經(jīng)常規(guī)方法驗證，即讓植物或植物種子在含有不同濃度重金屬鹽的介質(zhì)（土壤或水）中生長或萌發(fā)并比較受害或萌發(fā)情況，本方法準(zhǔn)確、可靠。在實(shí)驗條件相同的情況下（葉切片大小、葉片健康程度、試驗溫度相似，重金屬鹽、孵育時間相同等），不同試驗之間的數(shù)據(jù)有可比性，Y值或Y50高者，耐受能力強(qiáng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果還在于：

本發(fā)明通過設(shè)置等滲對照液，最大程度排除了葉片自身狀態(tài)、滲透勢對葉切片影響而造成的數(shù)據(jù)失真，更準(zhǔn)確的反應(yīng)了重金屬離子對葉切片的傷害，進(jìn)而體現(xiàn)植物對重金屬的耐受能力，既能比較和評價不同植物對重金屬的耐受性，也能比較和評價同一植物不同品種對重金屬的耐受性。

本方法僅需數(shù)張葉片，在1天之內(nèi)就能評價出植物對重金屬的耐受性，縮短了周期，且方法簡單、準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好。

具體實(shí)施方式

以下對一種快速評價植物對重金屬耐受性的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

香根草對鎘的耐受能力：將香根草葉片用小刀沿中線切開，然后切成約2毫米寬、3mm長的細(xì)條，馬上浸泡在去離子水中，抽取真空，等其完全沉在水底時停止。

將約20片葉切片分別去離子水和50, 100, 150, 200, 250, 300 mmol/L Cd(NO₃)₂和Mg(NO₃)₂溶液中, 25℃暗環(huán)境孵育5h后，測量Fv/Fm值，并計算Y50值，香根草對鎘[Cd(NO₃)₂]的Y50值為157.3 mmol/L。

實(shí)施例2：

擬南芥對鋅的耐受能力：將擬南芥葉片切成寬2mm,長4mm的葉切片，在去離子水中抽真空至葉片下沉。