[发明专利]一种玉米杂交后代混种降低玉米籽粒中重金属含量的方法

说明书

本发明提供了一种玉米杂交后代混种降低玉米籽粒中重金属含量的方法，属于植物重金属污染修复技术领域。所述方法是将两种生态型牛膝菊进行杂交获得的杂交后代，与玉米进行混种，用于降低玉米籽粒中的镉含量；所述两种生态型牛膝菊分别为农田生态型牛膝菊和矿山生态型牛膝菊。采用本发明的上述方法用于玉米栽培，可对玉米各部位的重金属镉含量降低效果明显，并能显著提高牛膝菊杂交后代对重金属镉的吸收能力，与其他混种方法相比修复效果更突出，具有更显著的进步，适于进行农业生产应用，能够对土壤和植物中的重金属镉污染起到很好的修复作用。

技术领域

本发明属于植物重金属污染修复技术领域，具体涉及一种玉米杂交后代混种降低玉米籽粒中重金属含量的方法。

背景技术

随着世界经济的发展和人口数量的增加，人类活动日趋频繁，土壤作为人类赖以生存的自然资源越来越不堪重负，其遭受的污染和破坏已日趋严重。由于生产活动中的重金属排放量与日俱增，土壤中重金属含量超标已成为人类面临的重要环境问题，而重金属由于其毒性大、难降解、易积累，可在生物体内富集，造成土壤和作物的污染，对作物的生长和品质有较大危害，被作物吸收富集进入食物链后，具有损害人体和动物健康的潜在危险。这种污染的特殊性在于它不能被土壤微生物降解，在土壤中积累到一定程度后会对植物产生毒害和破坏。

重金属中的镉作为毒性最强的元素之一，是植物生长非必需的元素，其危害极其严重。我国Cd污染耕地达1.3×10⁴hm²，涉及11个省市的25个地区，远超过其他几种土壤重金属元素。镉对植物和人体健康都有极大的危害，目前对土壤和作物镉污染的治理已经引起国内外的广泛重视，但传统的污染土壤修复方法的大规模推广应用存在较大问题。植物修复是一种新技术，与涉及大型耗能设备的方法相比，是一种廉价的方法，具有成本低、效益高、环境友好等优点。

植物修复技术目前最常用的方法是混种，其中最常用的是采用超富集植物进行混种栽培的方法。研究发现，镉超富集植物龙葵混种樱桃苗，可减少樱桃苗的镉含量，同时提高了龙葵镉含量。这为减少普通植物体内重金属含量并修复污染土壤提供了一条新途径。但普通植物对与其混种的超富集植物重金属积累的影响因植物的种类而异。蒋成爱等将镉超富集植物东南景天与黑麦草、玉米、大豆混种于Cd、Zn污染土壤，发现混种显著地提高了东南景天对Zn的积累，同时也显著降低了玉米和黑麦草对Cd和Zn的吸收。因此，只有通过合适的植物搭配进行间(混)种才能提高超富集植物的重金属吸收量，这样不仅有利于土壤修复，又能进行正常的农业生产。

对于采用混种用于修复玉米种植地土壤中重金属污染的方法已有研究报道，但目前的修复方法玉米中镉的含量仍高于国家标准值。混种修复的方式仍不多样，修复效果尚未达到理想水平。如何研究新的混种方法用于土壤中镉的污染治理，以保证玉米的安全生产，有待更进一步研究。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种玉米杂交后代混种降低玉米籽粒中重金属含量的方法，以期提供一种高效、实用的混种方法来修复玉米籽粒及土壤中的镉污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：玉米杂交后代混种降低玉米籽粒中重金属含量的方法，所述方法是将两种生态型牛膝菊进行杂交获得的杂交后代，与玉米进行混种，用于降低玉米籽粒中的镉含量；所述两种生态型牛膝菊分别为农田生态型牛膝菊和矿山生态型牛膝菊。

如本发明实施例所示，采用上述杂交混种方法，能够最大程度降低玉米各器官及籽粒中的镉含量，与其他杂交混种方法相比具有更大的优势，能够更好用于土壤及作物镉污染的修复治理。

进一步的，所述杂交是以矿山生态型牛膝菊作为母本，以农田生态型牛膝菊作为父本进行杂交。

进一步的，所述杂交的具体方式为：在盛花期，于前一天将矿山生态型牛膝菊花苞中的雄蕊除去，并套袋隔离，于第二天将农田生态型牛膝菊的花粉涂抹于矿山生态型牛膝菊去雄花的雌蕊上，并套袋隔离，待植株成熟后收集杂交后代的种子。