[發明專利]一種混種鳳仙花嫁接后代降低葡萄鎘積累的方法

在審

• 申請號: 201810373911.7
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108651032A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 黃科文;夏丹;李欣欣;鐘莉莎;林立金;廖明安;鄧群仙;呂秀蘭;王進
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: A01G2/30
• 分類號: A01G2/30
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

本發明提供了一種混種鳳仙花嫁接后代降低葡萄鎘積累的方法，屬于混種用于植物重金屬污染修復技術領域。本發明提供的混種方法，是采用鳳仙花不同大小異株嫁接后代與葡萄進行混種，所述鳳仙花不同大小異株嫁接后代是采用兩株大小不同的鳳仙花進行相互嫁接得到的嫁接后代。本發明通過選用不同鳳仙花嫁接后代與葡萄進行混種，研究鎘脅迫條件下，不同鳳仙花嫁接后代對葡萄鎘積累的影響，結果表明，采用鳳仙花不同大小異株嫁接后代與葡萄進行混種時，可以顯著降低葡萄各部位的鎘含量，同時能夠有效提升鎘在富集植物鳳仙花中積累量，與其他鳳仙花嫁接后代相比，表現出更高效的鎘修復能力，能夠達到很好的農業生產效果。

技術領域

本發明屬于混種用于植物重金屬污染修復技術領域，具體涉及一種混種鳳仙花嫁接后代降低葡萄鎘積累的方法。

背景技術

重金屬污染遍及世界許多地方，使不少國家和地區的農業土壤和作物遭受嚴重損失。鎘作為毒性最強的重金屬元素之一，是植物生長非必需的元素，其危害極其嚴重。我國Cd污染耕地達1.3×10⁴hm²，涉及11個省市的25個地區，遠超過其他幾種土壤重金屬元素。鎘對植物和人體健康都有極大的危害，目前對鎘污染土壤的治理已經引起國內外的廣泛重視，但傳統的污染土壤修復方法的大規模推廣應用存在較大問題。植物修復是一種新技術，與涉及大型耗能設備的方法相比，是一種廉價的方法，具有成本低、效益高、環境友好等優點。

重金屬超富集植物是植物修復的核心部分，1983年Chaney提出了利用超富集植物清除土壤重金屬污染的思想。混作能通過植物根系和地上部分形態結構的互補作用來提高作物對土壤養分、水和光等資源的有效利用，從而使作物產量增加。研究發現，鎘超富集植物龍葵混種櫻桃苗，可減少櫻桃苗的鎘含量，同時提高了龍葵鎘含量。這為減少普通植物體內重金屬含量并修復污染土壤提供了一條新途徑。但普通植物對與其混作的超富集植物重金屬積累的影響因植物的種類而異。蔣成愛等將鎘超富集植物東南景天與黑麥草、玉米、大豆混種于Cd、Zn污染土壤，發現混種顯著地提高了東南景天對Zn的積累，同時也顯著降低了玉米和黑麥草對Cd和Zn的吸收。因此，只有通過合適的植物搭配進行間(混)種才能提高超富集植物的重金屬吸收量，這樣不僅有利于土壤修復，又能進行正常的農業生產。

研究表明，嫁接提高了甜瓜幼苗對銅脅迫的抵抗能力，降低了“矢富羅莎”葡萄植株各器官對土壤Cd的吸收，提高了葡萄植株的耐Cd特性。對一般植物而言，嫁接可降低植物對重金屬的吸收和積累，而對超富集植物而言，因為嫁接可使砧木的某一些分子(DNA、RNA)在砧木與接穗之間傳遞，誘導后代產生可以遺傳的變異，林立金等研究表明，以油菜為砧木嫁接和自苗嫁接均能提高薺菜后代生物量、地上部分鎘含量、地上部分富集系數、轉運系數等，最終提高了薺菜鎘積累量。因此，嫁接可能能夠有效降低普通植物的重金屬積累量，也能夠增加超富集植物后代對重金屬的積累，這為重金屬超富集植物的改良與育種提供一條新途徑。

許多重金屬超過一定界限就會對果樹產生毒害作用。河北等7個省蘋果園的調查結果顯示，重金屬鎘的檢出率達97.6％，果實鎘含量超標了8.1％；漢源金花梨果園土壤和果實中重金屬元素含量的測定結果表明，土壤中Cd元素含量已經高于了國家標準值，達到了輕度污染。雖然目前果樹的重金屬污染程度較其它大田作物輕，但隨著工業的迅猛發展，復合污染對果園的危害將越來越明顯。因此，在果園還未大量受到重金屬污染之前，找到既能修復果園重金屬污染土壤又能減少果樹重金屬吸收量的方法具有重要意義。

葡萄(Vitis vinifera L.)為葡萄科葡萄屬木質藤本植物，果實球形或橢圓形，花期4-5月，果期8-9月。葡萄原產亞洲西部，世界各地均有栽培，世界各地的葡萄約95％集中分布在北半球。葡萄果實為著名水果，生食或制葡萄干，并釀酒，釀酒后的酒腳可提酒食酸，根和藤藥用能止嘔、安胎。然而，土壤重金屬污染影響到了葡萄的安全生產，由于我國土壤已大部分遭受鎘污染，葡萄中鎘的含量較高，給人們食用帶來了嚴重的安全隱患，特別是對葡萄后代的安全生產提出了更為嚴峻的挑戰。