[发明专利]不同生态型牛膝菊相互嫁接改良其后代修复镉污染的方法

说明书

本发明提供了不同生态型牛膝菊相互嫁接改良其后代修复镉污染的方法，属于植物重金属污染修复技术领域。本发明提供的采用不同生态型牛膝菊相互嫁接用于改良植物后代修复镉污染的方法，是将矿山生态型牛膝菊作为砧木，将农田生态型牛膝菊作为接穗进行嫁接，得到改良型牛膝菊嫁接后代，所述改良型牛膝菊嫁接后代中砧木后代和接穗后代的镉含量与未嫁接相比均显著降低。本发明提供的方法可以显著降低超富集植物牛膝菊后代中镉含量的积累，以期为植物后代的安全生产提供参考，缓解镉在超富集植物中地下和地上部分大量积累所造成的食品安全生产压力。

技术领域

本发明属于重金属污染植物后代修复技术领域，尤其涉及一种不同生态型牛膝菊相互嫁接改良其后代修复镉污染的方法。

背景技术

随着现代工农业的快速发展，我国土壤受到重金属污染的情况越来越严重，受铅、砷、镉、铬等重金属污染的耕地近2×10⁷hm²，约占耕地总面积的1/5。在重金属元素中，镉被认为是耕地重金属污染中最主要的元素，污染发生率达到25.20％。在镉含量超标的土壤上种植农作物，会导致植物中毒，主要表现为茎、根生长迟缓，叶片泛黄，褶皱卷曲；光合作用、呼吸作用和蒸腾作用受到抑制，引起氧化胁迫和细胞膜损伤。因此，研究镉污染土壤的作物种植问题具有重要的现实意义。

牛膝菊(Galinsoga parviflora)又名辣子草、向阳花、铜锤草，为菊科牛膝菊属一年生草本植物，是一种广泛分布的野菜。近几年来，在我国西南的一些地区，人们对牛膝菊越发喜爱，他们摘取牛膝菊幼嫩的茎叶食用。然而，土壤污染影响到了蔬菜的安全生产，也影响到牛膝菊的生产。现有研究已经表明，牛膝菊同时也是一种镉超富集植物，其植株的地下部分和地上部分的镉含量可分别达到78.25g·kg^-1和87.04g·kg^-1，而牛膝菊所表现出的对土壤中镉的富集作用已被学者应用于植物修复技术领域，将超富集植物牛膝菊用于修复土壤中的镉，而这一举措在改善土壤镉环境的同时，却对牛膝菊后代的安全生产提出了更为严峻的挑战，人们食用牛膝菊茎叶所带来的食品安全隐患已造成重大威胁。

现有文献报道，可采用植物嫁接技术用于改良后代的培养，嫁接是指将植物体的一部分固定在另外一个植物体上，使连接在一起的接穗和砧木进一步发育共同成长为一个完整植株的技术，其可以培育植株后代，提高植株后代修复镉污染土壤的能力。如中国专利CN 104025912 A公开了一种嫁接提高龙葵后代修复果园镉污染土壤能力的方法，其是将镉超富集植物龙葵的幼苗茎尖作为接穗，将龙葵嫁接在番茄砧木上，获得的龙葵嫁接后代能提高单位面积的镉提取量，较未嫁接的龙葵提高了9.3％。中国专利CN 104025913 A公开了一种嫁接提高荠菜后代修复果园镉污染土壤能力的方法，其采用油菜茎秆作为砧木，选取镉富集植物荠菜茎尖作为接穗进行嫁接，获得的荠菜嫁接后代能提高单位面积的镉提取量，较未嫁接的提高了93.89％。然而，上述嫁接方法均是用于提高镉超富集植物后代对土壤镉的富集能力，并不能用于解决降低作物后代的镉含量，难以实现对嫁接后代的安全生产。

发明内容

本发明的目的是为了实现牛膝菊后代的安全生产，结合目前我国种植土壤已大面积受重金属污染，而超富集植物牛膝菊的地上部分镉含量超标严重的问题，而提供一种可以降低牛膝菊后代中镉含量的方法，以期为植物后代的安全生产提供参考，缓解镉在植物地上部分大量积累所造成的食品安全生产压力。

为了实现上述目的，本发明提供了一种采用不同生态型牛膝菊相互嫁接用于改良植物后代修复镉污染的方法，所述方法是将矿山生态型牛膝菊作为砧木，将农田生态型牛膝菊作为接穗进行嫁接，得到改良型牛膝菊嫁接后代，所述改良型牛膝菊嫁接后代中砧木后代和接穗后代的镉含量与未嫁接相比均显著降低。