[發明專利]硫素介導促進植物小花南芥超量吸收累積鉛的調控方法

在審

• 申請號: 202111150751.8
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113899650A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 王吉秀;李博;秦麗;祖艷群;湛方棟;李明銳;何永美;蔣明
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01N21/31;G01N21/73;B09C1/10;A01G22/00;A01G7/06
• 代理公司: 昆明金科智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 53216
• 代理人: 楊釗霞

本發明公開了一種硫素介導促進植物小花南芥超量吸收累積鉛的調控方法，包括如下步驟：土壤選擇、植株種植、硫素溶液配制、硫素處理、生物量測定、亞細胞中硫和鉛測定、鉛含量測定和數據統計與分析等步驟。本發明研究不同價態和濃度的硫處理下小花南芥地上部和地下部生物量，對鉛的富集特征及亞細胞組分中鉛的分布，探討硫作用下小花南芥對于鉛脅迫的應對機制和小花南芥富集鉛在亞細胞層面的作用機理，為利用硫調控促進超富集植物小花南芥修復鉛污染土壤治理提供理論和技術方法指導。

技術領域

本發明涉及植物技術領域，具體為一種硫素介導促進植物小花南芥超量吸收累積鉛的調控方法。

背景技術

鉛相對分子量大，性質穩定，在土壤圈地球化學循環很大程度受到人為因素的影響。環境中通過鉛污染源解析也證實工業和農業貢獻率較大，鉛從土壤-植物遷移富集在生物體內，最終通過食物鏈危害人類健康。影響鉛在土壤中遷移轉化的因素已有很多報道，如鉛賦存形態、土壤類型、土壤性質，土壤養分,施肥等。近年來有關報道施硫改變農作物生長狀況，硫也可作為一種對植物吸附重金屬有積極效應的非金屬元素，可促進土壤的修復或減緩污染。

硫元素在土壤中的循環轉化能顯著影響重金屬的生物地球化學過程，其在植物體內抵御重金屬離子污染的生理代謝活動和重金屬解毒作用中也具有重要的生物學功能。目前研究硫對重金屬的影響存在相反的觀點，一種觀點認為硫可活化土壤重金屬，增大其生物有效性。向土壤中施加S可顯著提高土壤中可溶性銅(Cu)和鋅(Zn)的比例，增加Cu超積累植物海州香薷根系和地上部Cu的積累。另外一種觀點認為硫可鈍化土壤重金屬，降低其生物有效性。向銅污染農田中施用硫肥，降低了土壤中酸可提取態Cu含量，提高殘渣態Cu含量、鐵錳氧化物態Cu含量和有機結合態Cu的含量，且與施硫肥用量不同而存在差異。

研究表明，外源施硫能減少植物對重金屬的吸收和毒害作用。向水稻葉面噴施Na₂S可以將水稻產量提高6％-30％，水稻籽粒中Cd含量降低28％-50％；使用Na₂SO₄處理顯著降低了水稻地上部莖稈和籽粒中的Pb含量；施硫顯著減少水稻對As吸收。前人研究發現硫在土壤中活化或鈍化重金屬可能與硫存在形態有關，不同硫形態和含量顯著影響水稻根系鐵錳膠膜含量，土壤處于厭氧條件下易與重金屬發生沉淀反應生成難溶性的硫化物，從而導致有效硫和有效態重金屬含量下降，在好氧條件下易被氧化，此時硫化物中重金屬被釋放出來，導致植物吸收重金屬量增加，其次，硫在土壤中價態的變化引起土壤pH的變化，土壤pH的變化直接對重金屬的溶解吸附產生影響。因此，土壤中硫存在形態與重金屬的生物有效性密切相關。但是目前還沒有一種促進植物小花南芥超量吸收累積鉛的調控方法。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種硫素介導促進植物小花南芥超量吸收累積鉛的調控方法，為利用超富集植物小花南芥修復鉛污染土壤治理提供理論和技術方法指導。

根據本發明的目的，本發明提供如下技術方案：

硫素介導促進植物小花南芥超量吸收累積鉛的調控方法，包括如下步驟：

S1，土壤選擇：

取廢棄礦渣堆附近農田土，均為0-20cm耕層種植玉米的土壤，風干后過2mm篩，裝塑料盆待用；

S2，植株種植：

利用小花南芥種子進行基質土育苗至苗期，挑選生長狀況相近的幼苗，分別移栽至盆中，用1/2Hoagland營養液每2天澆灌一次；

S3，硫素溶液配制：