簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法，涉及蕓薹屬植物育種和種質(zhì)資源篩選技術(shù)領(lǐng)域。本方法包括以下步驟：①種子消毒；②種子發(fā)芽床的制備；③擺放種子；④催芽處理；⑤萌芽生長(zhǎng)；⑥胚根長(zhǎng)度測(cè)量；⑦子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用的評(píng)價(jià)；⑧篩選出參試組中低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物。本發(fā)明只需要在種子發(fā)芽床上用一定濃度的鎘溶液處理參試的蕓薹屬植物種子，即可篩選出低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物，具有簡(jiǎn)單和省力的優(yōu)點(diǎn)；篩選僅需要一周的時(shí)間，極大縮短了篩選周期，加快了篩選的進(jìn)程；能夠高通量地篩選出大群體中的低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物；不依賴于昂貴測(cè)定儀器，成本低，很容易大范圍推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及蕓薹屬植物育種和種質(zhì)資源篩選技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法，用于篩選低積累重金屬鎘的優(yōu)異蕓薹屬植物種質(zhì)材料。
【背景技術(shù)】
[0002]鎘(Cadmium，Cd)位于元素周期表第五周期IIB族，其分子量為112.41，是銀白色有光澤的金屬，廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)。重金屬鎘是生物體非必需金屬元素，是對(duì)人、動(dòng)物和植物均有毒害作用的重金屬元素之一；高濃度的重金屬鎘會(huì)抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量降低;另外，積累在農(nóng)作物中的重金屬鎘會(huì)通過(guò)食物鏈富集在人體內(nèi)，對(duì)人類的身體健康造成嚴(yán)重的威脅。
[0003]隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，世界上的許多國(guó)家都面臨著嚴(yán)重的鎘污染問(wèn)題。20世紀(jì)50至70年代，日本富山縣神通川流域由于嚴(yán)重的鎘污染，該地區(qū)發(fā)生了一種公害病一一“骨痛病”；此后，重金屬鎘污染的問(wèn)題才引起全世界的廣泛關(guān)注。在中國(guó)，2010年2月國(guó)家環(huán)境保護(hù)部、統(tǒng)計(jì)局和農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)布了《第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)》，其中數(shù)據(jù)顯示全國(guó)重金屬(鎘、鉻、砷、汞、鉛)污染物排放總量高達(dá)0.09萬(wàn)噸。2014年4月發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，全國(guó)土壤總的點(diǎn)位超標(biāo)率為16.1%，重金屬鎘點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)7.0%，居污染物之首；另外，耕地的土壤點(diǎn)位超標(biāo)率最高，達(dá)19.4%，可見(jiàn)，重金屬鎘污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅到我國(guó)大部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
[0004]蕓薹屬植物中的甘藍(lán)型油菜是我國(guó)的主要油料作物，蕓薹屬植物中的大白菜、小白菜、甘藍(lán)、西蘭花等是主要的日常消費(fèi)蔬菜，有報(bào)道稱，湖南、江西等主產(chǎn)區(qū)重金屬鎘污染嚴(yán)重，極大地威脅了蕓薹屬植物的安全生產(chǎn)。研究表明，重金屬鎘污染會(huì)抑制蕓薹屬植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，導(dǎo)致發(fā)育延遲、生長(zhǎng)不良等癥狀，最終降低蕓薹屬植物產(chǎn)量。研究證明，蕓薹屬植物極易富集土壤中的重金屬鎘，鎘迀移至食用器官將會(huì)嚴(yán)重降低蕓薹屬植物的品質(zhì)，生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品也不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，誤食還會(huì)對(duì)人體造成極大的傷害。
[0005]植物對(duì)重金屬鎘的富集作用不僅存在種間差異，在種內(nèi)也存在顯著的差異。低積累重金屬鎘的作物種質(zhì)資源篩選和新品種的選育相關(guān)的研究已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn);前人研究結(jié)果表明水稻、小麥、大麥等作物對(duì)重金屬鎘的積累量存在較大的種內(nèi)變異。篩選和培育低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物材料，保障蕓薹屬植物這一重要的經(jīng)濟(jì)作物體系的安全生產(chǎn)，將是蕓薹屬植物種質(zhì)資源篩選和育種工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。因此，急需探索有效的途徑，在蕓薹屬植物種質(zhì)資源中篩選和發(fā)掘低積累重金屬鎘的優(yōu)異資源，大力開(kāi)展低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物新品種的培育。
[0006]傳統(tǒng)篩選蕓薹屬植物中重金屬鎘積累量的方法主要是運(yùn)用石墨爐原子吸收光譜、火焰原子吸收光譜和電感耦合等離子體發(fā)射光譜等儀器進(jìn)行鎘含量的測(cè)定，這些方法具有精度高的優(yōu)點(diǎn);但是，其檢測(cè)成本很高，儀器操作、樣品的制備也極其復(fù)雜，很難對(duì)育種群體和種質(zhì)資源材料進(jìn)行大規(guī)模篩選。為此，建立一種簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法不僅可以加快低積累蕓薹屬植物優(yōu)異種質(zhì)資源的篩選和發(fā)掘工作，也可以提高育種群體中低積累蕓薹屬植物的早期篩選效率，對(duì)于促進(jìn)重金屬鎘污染地區(qū)的蕓薹屬植物安全生產(chǎn)工作起著至關(guān)重要的作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法。
[0008]本發(fā)明提供的篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法包括下列步驟:
①種子消毒
選取飽滿、無(wú)病蟲(chóng)和大小均一的蕓薹屬植物種子若干參試組，每組300粒，用75%酒精消毒5min，并用蒸餾水沖洗干凈，消毒結(jié)束后，用濾紙吸干種子表面的水分備用；
②種子發(fā)芽床的制備
種子發(fā)芽床分為處理組種子發(fā)芽床和對(duì)照組種子發(fā)芽床:
在培養(yǎng)皿(邊長(zhǎng)為12cm的方形塑料皿)中鋪4層定性濾紙，又加l_50mg/L濃度的Cd2+溶液15mL，即所述的處理組種子發(fā)芽床；
在培養(yǎng)皿(邊長(zhǎng)為12cm的方形塑料皿)中鋪4層定性濾紙，又加等量雙蒸水，即所述的對(duì)照組種子發(fā)芽床；
每個(gè)處理組和對(duì)照組均分別設(shè)置3次重復(fù)；
③擺放種子
將步驟①中消毒的種子均勻擺放在步驟②中的發(fā)芽床上，發(fā)芽密度為每皿放置50粒種子，并用封口膜密封培養(yǎng)皿；
④催芽處理
將步驟③中密封的培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)，22°C黑暗培養(yǎng)2天，進(jìn)行催芽處理；
⑤萌芽生長(zhǎng)
催芽結(jié)束后，置于22°C人工氣候箱內(nèi)，光周期為16h光照、8 h黑暗的條件下培養(yǎng)5天；
⑥胚根長(zhǎng)度測(cè)量
每皿選取生長(zhǎng)一致的幼苗10株測(cè)量其胚根長(zhǎng)度；
⑦子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用的評(píng)價(jià)
根據(jù)步驟⑥中測(cè)量的對(duì)照組和處理組的根長(zhǎng)，評(píng)價(jià)每個(gè)參試組鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度的抑制作用；
⑧篩選出參試組中低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物
選擇參試組中鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用小的蕓薹屬植物即為低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物。
[0009]所述步驟⑥中的胚根長(zhǎng)度是指蕓薹屬植物子葉期幼苗從根尖到胚根與胚軸連接點(diǎn)的全部長(zhǎng)度，單位為毫米。
[0010]所述步驟⑦中的鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度的抑制作用其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括鎘害系數(shù)(CTI ,Cadmium Toxicity Index)和相對(duì)胚根長(zhǎng)度(RRL，Relative Radicle Length)；
其中:鎘害系數(shù) CTI=(RL_ck-RL_Cd)/RL_ckX 100;
相對(duì)胚根長(zhǎng)度RRL=RL_Cd/RL_ck ； RL為胚根長(zhǎng)度，
RL_ck為對(duì)照組胚根長(zhǎng)度，
RL_Cd為鎘處理組胚根長(zhǎng)度。
[0011]所述步驟⑧篩選出參試組中低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物的依據(jù)是:蕓薹屬植物種子在鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用越小的材料重金屬鎘的積累量越少，而胚根長(zhǎng)度抑制作用越大的材料重金屬鎘的積累量越多。
[0012]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
①只需要在種子發(fā)芽床上用一定濃度的鎘溶液處理參試的蕓薹屬植物種子，即可篩選出低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物，相對(duì)于傳統(tǒng)的水培、土培和大田栽培等方法具有簡(jiǎn)單和省力的優(yōu)點(diǎn)；
②篩選僅需要一周的時(shí)間，極大縮短了篩選周期，加快了篩選的進(jìn)程；
③能夠高通量地篩選出大群體中的低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物；
④不依賴于昂貴測(cè)定儀器，成本低，很容易大范圍推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是根長(zhǎng)測(cè)量方法示意圖；
其中A:胚根與胚軸的鏈接點(diǎn);B:根尖;C:根長(zhǎng)。
[0014]圖2是不同甘藍(lán)型油菜品種在鎘溶液處理后子葉中鎘含量的示意圖。
[0015]該圖的橫坐標(biāo)為甘藍(lán)型油菜品種，縱坐標(biāo)為甘藍(lán)型油菜子葉中鎘含量(mg/Kg);A1-A4為子葉期胚根長(zhǎng)度受鎘抑制作用小(低積累鎘)的4個(gè)甘藍(lán)型油菜品種；
B1-B4為子葉期胚根長(zhǎng)度受鎘抑制作用大(高積累鎘)的4個(gè)甘藍(lán)型油菜品種。
[0016]圖3是不同白菜品種在鎘溶液處理后子葉中鎘含量的示意圖。
[0017]該圖的橫坐標(biāo)為白菜品種，縱坐標(biāo)為白菜子葉中錦含量(mg/Kg)；
A1-A4為子葉期胚根長(zhǎng)度受鎘抑制作用小(低積累鎘)的4個(gè)白菜品種；
B1-B4為子葉期胚根長(zhǎng)度受鎘抑制作用大(高積累鎘)的4個(gè)白菜品種。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明:
實(shí)施例1:
以測(cè)量8個(gè)甘藍(lán)型油菜品種在對(duì)照(雙蒸水處理)和50mg/L的Cd2+溶液處理后的子葉期胚根長(zhǎng)度，以鎘害系數(shù)為指標(biāo)對(duì)鎘溶液脅迫下參試甘藍(lán)型油菜子葉期胚根長(zhǎng)度的抑制作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)抑制作用進(jìn)行分級(jí)，篩選出參試甘藍(lán)型油菜品種中低積累重金屬鎘的品種，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明；然后測(cè)定所試甘藍(lán)型油菜種子鎘脅迫后子葉中鎘積累量，統(tǒng)計(jì)分析不同分級(jí)的甘藍(lán)型油菜子葉中重金屬鎘的積累規(guī)律，來(lái)驗(yàn)證本發(fā)明的篩選結(jié)果O
[0019]1、篩選低積累鎘甘藍(lán)型油菜品種的具體實(shí)施方案如下:
1)種子消毒
選取待篩選甘藍(lán)型油菜品種的飽滿、無(wú)病蟲(chóng)、大小均一的種子各300粒，用75%酒精消毒5min，并用蒸餾水沖洗干凈;消毒結(jié)束后，用濾紙吸干種子表面的水分備用；
2)種子發(fā)芽床的制備在培養(yǎng)皿(邊長(zhǎng)為12 cm的方形塑料皿)中鋪4層定性濾紙，處理組加50 mg/L的Cd2+溶液15 mL，對(duì)照組加等量的雙蒸水，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)；
3)擺放種子
將步驟I)中消毒后的種子均勻擺放在步驟2)中的發(fā)芽床上，發(fā)芽密度為每皿放置50粒種子，并用封口膜密封培養(yǎng)皿；
4)催芽處理
將步驟3)中密封的培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)22 °C黑暗培養(yǎng)2天，進(jìn)行催芽處理；
5)萌芽生長(zhǎng)
催芽結(jié)束后，置于22°C人工氣候箱內(nèi)，光周期為16 h光照、Sh黑暗的條件下培養(yǎng)5天；
6)子葉期胚根長(zhǎng)度測(cè)量
每皿選取生長(zhǎng)一致的幼苗10株測(cè)量其胚根長(zhǎng)度；
7)子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用的評(píng)價(jià)
用Excel 2003計(jì)算各品種的鎘害系數(shù)[CTI =(RL_ck_RL_Cd)/RL_ckX 100，其中RL為胚根長(zhǎng)度，RL_ck為對(duì)照組胚根長(zhǎng)度，RL_Cd為鎘處理組胚根長(zhǎng)度)并并根據(jù)鎘害系數(shù)的大小對(duì)胚根長(zhǎng)度被抑制的程度進(jìn)行分級(jí)，其中鎘害系數(shù)小于50的為A級(jí)并編號(hào)為A1-A4，相應(yīng)的鎘害系數(shù)大于50的為B級(jí)并編號(hào)為B1-B4。
[0020]注:本次試驗(yàn)僅8個(gè)品種參試，故只分兩級(jí)，如果供試材料群體很大，可以酌情進(jìn)行多個(gè)分級(jí)。
[0021 ] 8)篩選出參試甘藍(lán)型油菜中低積累重金屬鎘的材料
本實(shí)施例中A1-A4這四個(gè)品種的胚根抑制作用較小，為篩選出的低積累重金屬鎘的甘藍(lán)型油菜品種。
[0022]2、驗(yàn)證本發(fā)明的篩選結(jié)果的具體實(shí)施方案如下:
1)樣品收集
鎘脅迫處理一周的甘藍(lán)型油菜幼苗，用蒸餾水沖洗3次以上，洗凈表面可能殘留的Cd2+吸干幼苗表面的水分，分別分離每皿幼苗的子葉，并分別收集于牛皮紙袋中；
2)樣品干燥處理
收集完成后，將材料置于烘箱中在105°C條件下殺青15 min，然后在烘箱中60V烘干48h至恒重；
3)樣品消化
將完全烘干的樣品粉碎，并稱取0.3-0.5 g(記為G)于聚四氟乙烯消化管內(nèi)，加入5 mL混合酸(HN03:HC104=4:1)過(guò)夜(12 h)消化；
4)樣品消煮
消化后的樣品，至于電熱板上消煮，采用逐步升溫:60°C，30 min，120°C，30 min，160°C,1 h，200°C消煮至溶液透明澄清；
5)過(guò)濾定容
消煮得到的溶液經(jīng)漏斗過(guò)濾至5 mL的容量瓶中，并用雙蒸水定容備用。
[0023]6)鎘含量測(cè)定
定容后的樣品采用電感親合等離子體發(fā)射光譜(儀器型號(hào):熱電Intrepid XSP等離子體原子發(fā)射光譜儀)檢測(cè)其中的金屬鎘含量(記為Cl); 7)各組織樣品中鎘含量計(jì)算
計(jì)算各品種在50 mg/L的Cd2+溶液處理下子葉中鎘含量C，計(jì)算公式為:C= (:1*5/6。八級(jí)(鎘害系數(shù)小于50)和B級(jí)(鎘害系數(shù)大于50)甘藍(lán)型油菜子葉中鎘含量的均值分別為163.08^404.52 mg/Kg；
8)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
統(tǒng)計(jì)分析A級(jí)和B級(jí)甘藍(lán)型油菜子葉中鎘含量(見(jiàn)圖2)規(guī)律，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，可得出結(jié)論:鎘害系數(shù)小(A級(jí)，胚根長(zhǎng)度抑制作用小)的甘藍(lán)型油菜品種(A1-A4)積累的鎘量顯著低于鎘害系數(shù)大(B級(jí)，胚根長(zhǎng)度抑制作用大)的甘藍(lán)型油菜品種(B1-B4)。
[0024]因此本發(fā)明的篩選方法是可行的，能夠簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確地篩選出參試甘藍(lán)型油菜中低積累重金屬鎘的材料。
[0025]實(shí)施例2:
以測(cè)量8個(gè)白菜品種在對(duì)照(雙蒸水處理)和30mg/L的Cd2+溶液處理后的子葉期胚根長(zhǎng)度，以鎘害系數(shù)為指標(biāo)對(duì)鎘溶液脅迫下參試白菜子葉期胚根長(zhǎng)度的抑制作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)抑制作用進(jìn)行分級(jí)，篩選出參試白菜品種中低積累重金屬鎘的品種，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明；然后測(cè)定所試白菜種子鎘脅迫后子葉中鎘積累量，統(tǒng)計(jì)分析不同分級(jí)的白菜子葉中重金屬鎘的積累規(guī)律，來(lái)驗(yàn)證本發(fā)明的篩選結(jié)果。
[0026]1、篩選低積累鎘白菜品種的具體實(shí)施方案如下:
1)種子消毒
選取待篩選白菜品種的飽滿、無(wú)病蟲(chóng)、大小均一的種子各300粒，用75%酒精消毒5min，并用蒸餾水沖洗干凈;消毒結(jié)束后，用濾紙吸干種子表面的水分備用；
2)種子發(fā)芽床的制備
在培養(yǎng)皿(邊長(zhǎng)為12 cm的方形塑料皿)中鋪4層定性濾紙，處理組加50 mg/L的Cd2+溶液15 mL，對(duì)照組加等量的雙蒸水，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)；
3)擺放種子
將步驟I)中消毒后的種子均勻擺放在步驟2)中的發(fā)芽床上，發(fā)芽密度為每皿放置50粒種子，并用封口膜密封培養(yǎng)皿；
4)催芽處理
將步驟3)中密封的培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)22 °C黑暗培養(yǎng)2天，進(jìn)行催芽處理；
5)萌芽生長(zhǎng)
催芽結(jié)束后，置于22°C人工氣候箱內(nèi)，光周期為16 h光照、Sh黑暗的條件下培養(yǎng)5天；
6)子葉期胚根長(zhǎng)度測(cè)量
每皿選取生長(zhǎng)一致的幼苗10株測(cè)量其胚根長(zhǎng)度；
7)子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用的評(píng)價(jià)
用Excel 2003計(jì)算各品種的鎘害系數(shù)[CTI =(RL_ck_RL_Cd)/RL_ckX 100，其中RL為胚根長(zhǎng)度，RL_ck為對(duì)照組胚根長(zhǎng)度，RL_Cd為鎘處理組胚根長(zhǎng)度)并并根據(jù)鎘害系數(shù)的大小對(duì)胚根長(zhǎng)度被抑制的程度進(jìn)行分級(jí)，其中鎘害系數(shù)小于50的為A級(jí)并編號(hào)為A1-A4，相應(yīng)的鎘害系數(shù)大于50的為B級(jí)并編號(hào)為B1-B4。
[0027]注:本次試驗(yàn)僅8個(gè)品種參試，故只分兩級(jí)，如果供試材料群體很大，可以酌情進(jìn)行多個(gè)分級(jí)。
[0028]8)篩選出參試白菜中低積累重金屬錦的材料
本實(shí)施例中A1-A4這四個(gè)品種的胚根抑制作用較小，為篩選出的低積累重金屬鎘的白菜品種。
[0029]2、驗(yàn)證本發(fā)明的篩選結(jié)果的具體實(shí)施方案如下:
1)樣品收集
鎘脅迫處理一周的白菜幼苗，用蒸餾水沖洗3次以上，洗凈表面可能殘留的Cd2+吸干幼苗表面的水分，分別分離每皿幼苗的子葉，并分別收集于牛皮紙袋中；
2)樣品干燥處理
收集完成后，將材料置于烘箱中在105°C條件下殺青15 min，然后在烘箱中60V烘干48h至恒重；
3)樣品消化
將完全烘干的樣品粉碎，并稱取0.3-0.5 g(記為G)于聚四氟乙烯消化管內(nèi)，加入5 mL混合酸(HN03:HC104=4:1)過(guò)夜(12 h)消化；
4)樣品消煮
消化后的樣品，至于電熱板上消煮，采用逐步升溫:60°C，30 min，120°C，30 min，160°C,1 h，200°C消煮至溶液透明澄清；
5)過(guò)濾定容
消煮得到的溶液經(jīng)漏斗過(guò)濾至5 mL的容量瓶中，并用雙蒸水定容備用。
[0030]6)鎘含量測(cè)定
定容后的樣品采用電感親合等離子體發(fā)射光譜(儀器型號(hào):熱電Intrepid XSP等離子體原子發(fā)射光譜儀)檢測(cè)其中的金屬鎘含量(記為Cl);
7)各組織樣品中鎘含量計(jì)算
計(jì)算各品種在30 mg/L的Cd2+溶液處理下子葉中鎘含量C，計(jì)算公式為:C= (:1*5/6。八級(jí)(鎘害系數(shù)小于50)和B級(jí)(鎘害系數(shù)大于50)白菜子葉中鎘含量的均值分別為315.35、505.38 mg/Kg；
8)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
統(tǒng)計(jì)分析A級(jí)和B級(jí)白菜子葉中鎘含量(見(jiàn)圖2)規(guī)律，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，可得出結(jié)論:鎘害系數(shù)小(A級(jí)，胚根長(zhǎng)度抑制作用小)的白菜品種(A1-A4)積累的鎘量顯著低于鎘害系數(shù)大(B級(jí)，胚根長(zhǎng)度抑制作用大)的白菜品種(B1-B4)。
[0031 ]因此本發(fā)明的篩選方法是可行的，能夠簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確地篩選出參試白菜中低積累重金屬鎘的材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種簡(jiǎn)單快速高通量篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法，其特征在于: ①種子消毒 選取飽滿、無(wú)病蟲(chóng)和大小均一的蕓薹屬植物種子若干參試組，每組300粒，用75%酒精消毒5min，并用蒸餾水沖洗干凈，消毒結(jié)束后，用濾紙吸干種子表面的水分備用； ②種子發(fā)芽床的制備 種子發(fā)芽床分為處理組種子發(fā)芽床和對(duì)照組種子發(fā)芽床: 在培養(yǎng)皿即邊長(zhǎng)為12cm的方形塑料皿中鋪4層定性濾紙，又加1-50mg//L濃度的Cd2+溶液15mL，即所述的處理組種子發(fā)芽床； 在培養(yǎng)皿即邊長(zhǎng)為12cm的方形塑料皿中鋪4層定性濾紙，又加等量雙蒸水，即所述的對(duì)照組種子發(fā)芽床； 每個(gè)處理組和對(duì)照組均分別設(shè)置3次重復(fù)； ③擺放種子 將步驟①中消毒的種子均勻擺放在步驟②中的發(fā)芽床上，發(fā)芽密度為每皿放置50粒種子，并用封口膜密封培養(yǎng)皿； ④催芽處理 將步驟③中密封的培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)，22°C黑暗培養(yǎng)2天，進(jìn)行催芽處理； ⑤萌芽生長(zhǎng) 催芽結(jié)束后，置于22°C人工氣候箱內(nèi)，光周期為16h光照、8 h黑暗的條件下培養(yǎng)5天； ⑥胚根長(zhǎng)度測(cè)量 每皿選取生長(zhǎng)一致的幼苗10株測(cè)量其胚根長(zhǎng)度； ⑦子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用的評(píng)價(jià) 根據(jù)步驟⑥中測(cè)量的對(duì)照組和處理組的根長(zhǎng)，評(píng)價(jià)每個(gè)參試組鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度的抑制作用； ⑧篩選出參試組中低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物 選擇參試組中鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用小的蕓薹屬植物即為低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物。2.按權(quán)利要求1所述的篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法，其特征在于: 所述步驟⑥中的胚根長(zhǎng)度是指蕓薹屬植物子葉期幼苗從根尖到胚根與胚軸連接點(diǎn)的全部長(zhǎng)度，單位為毫米。3.按權(quán)利要求1所述的篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法，其特征在于: 所述步驟⑦中的鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度的抑制作用其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括鎘害系數(shù)CTI和相對(duì)胚根長(zhǎng)度RRL; 其中:鎘害系數(shù) CTI=(RL_ck-RL_Cd)/RL_ck X 100; 相對(duì)胚根長(zhǎng)度RRL=RL_Cd/RL_ck ； RL為胚根長(zhǎng)度， RL_ck為對(duì)照組胚根長(zhǎng)度， RL_Cd為鎘處理組胚根長(zhǎng)度。4.按權(quán)利要求1所述的篩選低積累重金屬鎘蕓薹屬植物的方法，其特征在于: 所述步驟⑧篩選出參試組中低積累重金屬鎘的蕓薹屬植物的依據(jù)是:蕓薹屬植物種子在鎘脅迫下子葉期胚根長(zhǎng)度抑制作用越小的材料重金屬鎘的積累量越少，而胚根長(zhǎng)度抑制作用越大的材料重金屬鎘的積累量越多。
【文檔編號(hào)】A01H1/04GK106069739SQ201610416316
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日 公開(kāi)號(hào)201610416316.8, CN 106069739 A, CN 106069739A, CN 201610416316, CN-A-106069739, CN106069739 A, CN106069739A, CN201610416316, CN201610416316.8
【發(fā)明人】伍曉明, 張付貴, 肖欣, 高桂珍, 閆貴欣, 陳碧云, 許鯤
【申請(qǐng)人】中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所