[发明专利]菖蒲对柴油胁迫生理响应特征的表征方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种菖蒲(Acorus calamus Linn)对柴油胁迫生理响应特征的表征方法。

背景技术

随着石油化工行业的发展，在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程中，污染、遗漏、井喷、输油管道泄漏等事故频发，而且海上石油作业的规模越来越大，漏油随着海水冲到近海及海岸湿地，溢入水中的污油会逐渐发生物理风化（如蒸发、乳化、扩散、溶解、吸附和沉降）、化学风化（主要是光降解作用）和生物风化（主要是生物降解）等作用。溢油刚进入水体后，由于油膜很厚会迅速向四周扩展，当油层变薄和破裂为碎片后就加速了油层面积并加强了风化过程例如蒸发、溶解和乳化作用进程。水面上的石油类中的低分子量的苯类和多环芳烃类致癌物质有极少部分可溶解于水中，其它组分在波浪作用及经过蒸发、乳化及吸附作用后而产生重质油或残余油，这部分污油会向岸边聚集，这些剩余部分逐渐聚合成沥青块，它们与江岸相互作用并被吸附，某些悬浮油滴及重质组分会附着在悬浮颗粒物质上而慢慢下沉到底部沉降下来进入沉积物中或漂浮于岸边的湿地中。溢油不仅会污染有关的水域，也会导致严重的岸边土壤环境污染，直接或间接地破坏湿地植被及其生态环境。

目前使用的石油类污染环境修复方法主要有物理修复、化学修复和生物修复等，传统的物理化学修复方法成本高，且容易带来二次污染，微生物修复的方法可能会导致细菌等微生物对土壤和地下水的生物性污染。植物修复是一种绿色原位修复技术，所收获的植株可以进行集中处理，不会造成二次污染，同时植物修复进程不仅不会破坏土壤生态环境，还有助于改善因油污染而引起的土壤退化和生产力下降，恢复并提高其生物多样性。利用植物来修复石油类污染环境正逐步成为未来油污治理研究的一个重要方向。而植物对油污胁迫生理响应特征的表征方法，将为石油类污染环境的植物修复和环境污染风险评价提供有效的理论依据和基础技术支持。

目前有关植物对石油类胁迫的生理生态响应研究并不多，还没有形成规范统一的表征方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湿地植物菖蒲(Acorus calamus Linn)对柴油胁迫生理响应特征的表征方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种菖蒲对柴油胁迫生理响应特征的表征方法，其特征在于该方法的具体步骤为：取菖蒲叶片组织用联苯胺染色后，测试菖蒲叶片组织细胞中的过氧化氢的浓度应小于10000mg·kg^-1。

本发明通过预实验筛选出来能够耐受柴油污染环境的湿地植物菖蒲作为试验植物，菖蒲在我国南北各地均有分布，并广布世界温带及亚热带。它生于池塘、湖泊岸边浅水区，沼泽地或泡子中。菖蒲最适宜生长的温度为20~25℃，它在10℃以下就会停止生长。菖蒲冬季以地下茎潜入泥中越冬，属于多年水生草本植物。菖蒲有香气，根状茎横走，粗稍扁，直径0.5~2cm，有多数不定根（须根）。叶基生，叶片剑状线形，长50~120cm或更长，中部宽1~3cm，叶基部成鞘状，抱茎，中部以下渐尖，中助脉明显，两侧均隆起，每侧有3~5条平行脉；叶基部有膜质叶鞘，后脱落。花茎基生出，扁三棱形，长20~50cm，叶状佛焰苞长20~40cm。肉穗花序直立或斜向上生长，圆柱形，黄绿色，长4~9mm，直径6~12cm；花两性，密集生长，花被片6枚，条形，长2.5mm，宽1mm；雄蕊6枚，稍长于花被，花丝扁平，花药淡黄色；子房长圆柱形，长3mm，直径1.2mm，顶端圆锥状，花柱短，胚珠多数。浆果红色，长圆形，有种子1~4粒。花期6~9月，果期8~10月。

本发明方法是以典型湿地植物菖蒲为试验样本，选取属于石油类污染物的柴油为污染物，在不同浓度梯度的柴油污染基质中培养菖蒲，注意不定期浇水，保持基质的饱和含水率；菖蒲在萌发及生长过程中，其细胞组织会对不同浓度梯度的柴油污染胁迫产生不同的生理响应，研究中采用联苯胺(3,3-diaminobenzidine-HCl,DAB)染色液为染色剂，它能与菖蒲细胞中的过氧化氢产生红褐色斑点。利用这一原理可以明显地检测到在柴油胁迫下湿地植物叶片细胞是否受到氧化损伤？是否产生了过氧化氢以及产生数量的多少？实验中如果产生的红褐色斑点越多，那么就证明菖蒲叶片中的过氧化氢产生量越多；这样就可以利用这种方法表征湿地植物菖蒲对柴油胁迫的生理响应特征。