專利名稱：一種利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制煙葉重金屬的技術(shù)，尤其是利用嫁接技術(shù)控制煙葉Cd含量的方法。該方法為控制煙葉中Cd含量提供了一種新的途徑，尤其為土壤重金屬背景值較高的煙區(qū)進(jìn)行煙葉安全生產(chǎn)提供一種低成本、易操作的技術(shù)選擇。
背景技術(shù)：
煙葉中重金屬主要來源于土壤，目前控制土壤中重金屬向煙葉的遷移是控制煙葉重金屬的主要途徑。主要方法有1. 土壤重金屬固化。此方法是通過向土壤中施用一些土壤修復(fù)劑如石灰、粘土礦物、有機(jī)質(zhì)以及人工合成修復(fù)劑等，改變土壤中重金屬的賦存形態(tài)，降低土壤中重金屬的遷移性和生物有效性，以此達(dá)到降低植物中重金屬含量的目的。缺點(diǎn)是土壤固化劑使用后其有效性時間較短，需要連續(xù)使用，同時大量使用土壤固化劑對土壤性狀和土壤生態(tài)環(huán)境改變所導(dǎo)致的后果尚不清楚，需要長時間的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2.轉(zhuǎn)基因技術(shù)。利用基因工程手段把編碼金屬硫蛋白(M T )、擬南芥陽離子交換蛋白UiClO等的基因?qū)霟煵?，獲得抗重金屬Cd的轉(zhuǎn)基因煙草在實(shí)驗(yàn)室和大田均表現(xiàn)出降低煙葉中重金屬的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)基因煙草在控制煙葉重金屬方面有著很好的發(fā)展前景，但是轉(zhuǎn)基因煙草的安全性還存在著不確定因素、非預(yù)期效果和長期效應(yīng)，其真正應(yīng)用于煙葉生產(chǎn)還需要更多的驗(yàn)證。目前人工栽培的煙草主要有普通煙草(況ia如和黃花煙草(Λ/YAsiica)兩個種，兩者在鎘富集特性上有顯著的差異施加Cd處理時，普通煙草在葉片中富集較大濃度的Cd，而黃花煙草傾向于積累較大比例的Cd于根系中。嫁接是植物繁育的一種重要方法， 通過嫁接既能保持接穗品種的優(yōu)良性狀，又能利用砧木的有利特性。但目前尚未發(fā)現(xiàn)通過嫁接技術(shù)在降低煙葉中有害物質(zhì)方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況，而提供的一種利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法，該方法基于黃花煙草和普通煙草在鎘積累特性上的差異，利用嫁接技術(shù)保持接穗品種優(yōu)良性狀的特點(diǎn)，將普通煙草品種作為接穗，黃花煙草品種作為砧木進(jìn)行嫁接，獲得的嫁接煙株具有普通煙草品種自身的性狀，同時具有黃花煙草根系對重金屬鎘的積累特性，從而大幅減少鎘向煙葉中的遷移，起到控制煙葉中鎘含量的作用。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法，是將普通煙草作為接穗，黃花煙草作為砧木進(jìn)行嫁接，嫁接得到的新煙株具有黃花煙草根系富集Cd的能力，降低Cd向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，減少Cd向煙葉中的遷移，從而降低Cd在煙葉中的積累量。該方法具體步驟如下
(I)砧木和接穗種子同時播種育苗，育苗方法選用煙草漂浮育苗技術(shù)育苗；
(2 )嫁接日期選擇砧木和接穗苗齡45天左右，砧木莖桿5-8cm，莖桿直徑O. 4-0. 6cm,接穗莖桿2-4cm，直徑O. 4-0. 6cm左右；(3)嫁接方法采用劈接法，去除砧木的生長點(diǎn)，將其莖桿縱軸用刀片從上而下劈深約
1-1. 5cm ;接穗去除部分較大地葉片,在近子葉節(jié)處兩邊各削一刀,刀面長度大約1-1. 5cm, 將削好的接穗插入劈口，使砧木與接穗削面平整對齊，用嫁接夾固定或用塑料薄膜條帶捆扎結(jié)實(shí)；
(4)嫁接后的煙苗注意遮光，保溫、保濕；嫁接苗3-5天后傷口愈合，7-10天后拿掉嫁接夾或解除綁條，15天左右嫁接成活的煙株莖高達(dá)到8-10cm,莖桿直徑達(dá)到O. 6-0. 8cm。按照生產(chǎn)中漂浮育苗煙苗移栽方法移栽大田生長。普通煙草可選用烤煙品種和白肋煙品種，黃花煙草選用野生種與現(xiàn)有的煙葉重金屬含量控制技術(shù)相比，本發(fā)明所述的方法有以下特點(diǎn)
I.降低煙葉中Cd含量效果明顯。2.不需要向土壤中添加外源物質(zhì)，避免了造成土壤二次污染和改變土壤生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。3.嫁接在煙草育苗期一次性完成，避免了現(xiàn)有方法需要在煙草大田生育期進(jìn)行多次操作帶來的費(fèi)時費(fèi)工問題。4.本發(fā)明所得煙株為非轉(zhuǎn)基因植株，不受到轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用限制的影響。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下結(jié)合實(shí)例測試實(shí)驗(yàn)效果
實(shí)例I
試驗(yàn)方法盆栽試驗(yàn)
供試品種烤煙品種K326和黃花煙草品種Λ rmiica 嫁接方式K326作為接穗，Λ rwsiica做砧木土壤 Cd 含量1. 12mg/kg 試驗(yàn)結(jié)果如表I
結(jié)果分析由表I知嫁接苗Κ326/Λ rustica各部位葉片中鎘的含量均顯著低于K326 自根苗，而其根系中Cd含量卻高于對照自根苗，兩者葉片Cd含量平均值與根系Cd含量平均值的比值分別為2. 7和7. 6，烤煙嫁接煙株葉片平均Cd含量與對照自根苗相比下降36%。 這表明通過與黃花煙草根系的嫁接，新煙株具有黃花煙草根系富集Cd的能力，減少了 Cd向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，降低了 Cd在煙葉中的積累量。實(shí)例2
試驗(yàn)方法盆栽試驗(yàn)和營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗(yàn)供試品種白肋煙品種KY14與黃花煙草品種Λ /YAsiica 嫁接方式ΚΥ14作為接穗，作為砧木；
ΚΥ14分別作為接穗和砧木自嫁土壤溶液Cd含量0· 3 μ mol/1 營養(yǎng)液Cd濃度3 μ mol/1
試驗(yàn)結(jié)果盆栽試驗(yàn)(表2)和營養(yǎng)液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)(表3)
結(jié)果分析盆栽試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明在外源添加Cd污染使土壤溶液中Cd濃度為
O.3 μ mol/1的條件下，KY14/^r^siica嫁接苗與KY14自根苗以及KY14/ KY14自嫁苗相
4比，將吸收的Cd更多的積累于根系中而在煙葉中積累的比例較小，三者Cd含量平均值的葉根比分別為，O. 95、I. 77和1.64。ΚΥ14/Λ rasiica嫁接苗葉片中Cd含量與KY14自根苗以及KY14/ KY14自根嫁接苗相比分別降低35. 1%和15. 9%。營養(yǎng)液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表3)表明-MVilN. rnstica嫁接苗葉片中Cd含量顯著低于KY14/ KY14自根嫁接苗，僅為后者的1/4. 7。盆栽試驗(yàn)和營養(yǎng)液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明 MlA/N. rustica嫁接苗具有Λ rwsiica根系富集Cd的能力，降低了 Cd向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn),減少Cd在葉片中的積累。以上結(jié)果表明，普通煙草通過與黃花煙草品種的嫁接，新煙株具有黃花煙草根系富集Cd的能力，能夠顯著降低普通煙草品種煙葉中Cd的含量。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下
嫁接試驗(yàn)Cd含量測定結(jié)果
注同列數(shù)據(jù)后不同字母表示在O. 05水平上的差異顯著性，下同。
表權(quán)利要求
1.一種利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法，其特征在于將普通煙草作為接穗， 黃花煙草作為砧木進(jìn)行嫁接，嫁接得到的新煙株具有黃花煙草根系富集Cd的能力，降低Cd 向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，減少Cd向煙葉中的遷移，從而降低Cd在煙葉中的積累量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法，其特征在于該方法具體步驟如下(1)砧木和接穗種子同時播種育苗，育苗方法選用煙草漂浮育苗技術(shù)育苗；(2)嫁接日期選擇砧木和接穗苗齡43-47天，砧木莖桿5-8cm，莖桿直徑O.4-0. 6cm,接穗莖桿 2-4cm,直徑 O. 4-0. 6cm ；(3)嫁接方法采用劈接法，去除砧木的生長點(diǎn)，將其莖桿縱軸用刀片從上而下劈深約 1-1. 5cm ;接穗去除部分較大地葉片，在近子葉節(jié)處兩邊各削一刀，刀面長度1-1. 5cm，將削好的接穗插入劈口，使砧木與接穗削面平整對齊，用嫁接夾固定或用塑料薄膜條帶捆扎結(jié)實(shí)；(4)嫁接后的煙苗注意遮光，保溫、保濕；嫁接苗3-5天后傷口愈合，7-10天后拿掉嫁接夾或解除綁條，13-17天嫁接成活的煙株莖高達(dá)到8-10cm,莖桿直徑達(dá)到O. 6-0. 8cm ;按照生產(chǎn)中漂浮育苗煙苗移栽方法移栽大田生長。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法，其特征在于普通煙草選用烤煙品種和白肋煙品種，黃花煙草選用野生種N. rustica。
全文摘要
一種利用嫁接技術(shù)降低煙葉中Cd含量的方法，其特征在于將普通煙草作為接穗，黃花煙草作為砧木進(jìn)行嫁接，嫁接得到的新煙株具有黃花煙草根系富集Cd的能力，降低Cd向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，減少Cd向煙葉中的遷移，從而降低Cd在煙葉中的積累量。與現(xiàn)有的煙葉重金屬含量控制技術(shù)相比，本發(fā)明所述的方法有以下特點(diǎn)1.降低煙葉中Cd含量效果明顯。2.不需要向土壤中添加外源物質(zhì)，避免了造成土壤二次污染和改變土壤生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。3.嫁接在煙草育苗期一次性完成，避免了現(xiàn)有方法需要在煙草大田生育期進(jìn)行多次操作帶來的費(fèi)時費(fèi)工問題。4.本發(fā)明所得煙株為非轉(zhuǎn)基因植株，不受到轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用限制的影響。
文檔編號A01G1/06GK102577843SQ201210064290
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者劉陽, 張仕祥, 張艷玲, 梁太波, 王建偉, 田陽陽, 薛超群, 陳劍 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院