[发明专利]桑树品种对重金属镉耐受性的水培快速筛选方法

说明书

本发明公开了一种桑树品种对重金属镉耐受性的水培快速筛选方法，以桑树为修复植物，采用水培法种植，通过向水培液中添加不同浓度重金属镉进行胁迫处理，运用线性回归法建立重金属镉胁迫浓度与桑树水培死亡率的回归直线方程，据回归直线方程计算桑树品种对重金属镉元素的品种耐受性指标，依据水培半致死浓度和致死浓度对供桑品种进行比较筛选，从而得到对重金属镉较高或较低耐受性的桑树品种。本发明具有操作简单、成本低、筛选周期短、环境污染低等特点，其中无土栽培可节约肥料和用水量、清洁卫生，省力省工、易于管理，不受地区限制、充分利用空间，摆脱自然环境的制约，并能确保试验所需的均一性和可重复性。

技术领域

本发明属于桑树良种繁育与生态应用技术领域，尤其涉及一种桑树品种对重金属镉耐受性的水培快速筛选方法。

背景技术

植物修复技术是利用和治理重金属污染土壤的重要手段，选择修复植物是关键。已知的重金属超富集植物绝大多数生物量较小，作物生长较缓慢，根系范围有限，对浅层的土壤有一定修复作用，但修复速率较慢，且分布区域性较强；超富集植物往往只对某种重金属具有富集效果，但是土壤的重金属污染大部分是复合污染，修复周期较长，实际应用难度较大。桑树耐重金属复合污染，而且栽培技术成熟，对土壤和环境适应性强、生长较快、根系发达、生物量大、耐剪伐，相对于目前使用的修复植物具有明显优势。尽管如此，桑树土壤生长周期长，桑树品种资源多，从中筛选对重金属具强耐性或敏感性品种工作量大、周期长，易对环境造成二次污染，不利于实现栽桑养蚕高效无毒利用和修复重金属污染土壤等生态应用。现有筛选主要是采用盆栽法，但是该法存在基质、灌溉、添加试验难于一致性，影响试验的重复性，且试验周期长、容易造成二次污染。

水培法是无土栽培领域的一种重要方法，具有日常管理简单、作物长得快和减少土壤病害及微生物的影响等优势，被广泛地应用到实验室科学研究和农业生产中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、成本低、筛选周期短、环境污染低的桑树品种对重金属镉耐受性的水培快速筛选方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

桑树品种对重金属镉耐受性的水培快速筛选方法，以桑树为修复植物，采用水培法种植，通过向水培液中添加不同浓度重金属镉进行胁迫处理，运用线性回归法建立重金属镉胁迫浓度与桑树水培死亡率的回归直线方程，据回归直线方程计算桑树品种对重金属镉元素的品种耐受性指标，指标包括水培半致死浓度和水培致死浓度，依据水培半致死浓度和致死浓度对供桑品种进行比较筛选。

水培法种植采用可移动植物LED光照循环水培装置进行。

水培半致死浓度是桑树死亡率为50％时的重金属镉胁迫浓度，水培致死浓度是桑树死亡率为100％时的重金属镉胁迫浓度。

上述水培快速筛选方法，包括以下步骤：

(1)苗木准备

取桑种在旱地播种育苗，起苗，洗去粘根基质，保存完整根系，或者取生长一致、无病虫的现有桑苗，清水洗去根部土壤；

(2)苗木移植恢复生长

将准备好的桑苗统一栽植至可移动植物LED光照循环水培装置的水培槽内，根部浸没于水培液中，桑苗修剪去除枝叶，主茎用海绵固定于定植板，并在定植板面以上2cm处剪去茎梢，茎干总高度约8-10cm，水培生长待其恢复生长；

(3)水培液添重金属镉处理

待桑苗移植生长至4-5片叶后，水培液中添加不同浓度重金属镉，以未添加重金属镉为对照(CK)，每个处理至少3个重复；

(4)添重金属镉后处理

水培液中添重金属镉后，按正常水培条件进行水培生长30天，每10天观察、统计桑树死亡情况，以不发芽不发根为桑树死亡判断标准；