一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法技术

本发明专利技术提供了一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，包括步骤：1)水稻种子的催芽，待水稻根长至5cm；2)用含有浓度为0.03g/L‑0.05g/L聚乙烯亚胺的0.5mmol/L‑1mmol/L氯化钙培养液中浸泡植株的根系4小时；3)用含有10mmol/L‑15mmol/L正硅酸甲酯的0.5mmol/L‑1mmol/L氯化钙培养液，浸泡植株的根系8小时；4)用营养液培养植株12小时。上述提供的纳米硅沉积阻隔重金属方法是利用PEI诱导纳米硅在根系表面沉积和纳米硅结构(纳米硅壳)的形成，从而缓解重金属对植株的毒害。该纳米硅壳不会影响植株正常生活，且有助于研究人员深入理解理解纳米硅结构的作用机理，完善重金属钝化阻隔技术。

A Method of Deposition and Barrier of Heavy Metals by Nano-Silicon Based on Rice Material

The invention provides a method for preventing heavy metals by nano-silicon deposition based on rice materials, including steps: 1) accelerating the germination of rice seeds until the rice root grows to 5 cm; 2) soaking the roots of plants in 0.5 mol/L_1 mmol/L calcium chloride medium containing 0.03 g/L_0.05 g/L polyvinylimide for 4 hours; 3) chlorination with 0.5 mmol/L_15 mmol/L methyl orthosilicate containing 10 mmol/L Calcium medium was used to soak the roots for 8 hours, and nutrient solution was used to culture the plants for 12 hours. The above-mentioned nano-silicon deposition method is to use PEI to induce the deposition of nano-silicon on the root surface and the formation of nano-silicon structure (nano-silicon shell), thereby alleviating the toxicity of heavy metals to plants. The nano-silica shell will not affect the normal life of plants, and will help researchers to understand the mechanism of nano-silica structure and improve heavy metal passivation barrier technology.

【技术实现步骤摘要】
一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法
本专利技术属于农业种植
，具体涉及一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法。
技术介绍
随着工业化的发展，和大量化肥的施用，土壤酸化日益严重，进而引发土壤重金属污染问题，严重危害作物生产及人类的健康。其中，有研究表明，通过静电相互作用把纳米硅材料沉积到固体表面，在细胞壁和细胞间隙均能形成纳米结构二元协同的增抗膜以抵御各种环境胁迫，从而令植物细胞对非生物胁迫如重金属、干旱、盐碱、倒伏、低温和高温等的抗性显著提高。然而现有技术只是在细胞的水平上来探索出纳米硅在细胞表面沉积能阻隔重金属进入植物细胞中，但如何将其应用于农业种植中，还缺乏有效、易于实行的手段。
技术实现思路
针对现有技术中无法实现植株在种植过程中获得纳米硅材料沉积的问题，本专利技术提供了一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，通过纳米硅共培养(PEI)运用到植物根系上进行对根系包埋，使得根系外形成纳米硅层从而保护植株。技术方案如下：一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，包括步骤：1)水稻种子的催芽，待水稻根长至5cm；2)用含有浓度为0.03g/L-0.05g/L聚乙烯亚胺的0.5mmol/L-1mmol/L氯化钙培养液中浸泡植株的根系4小时；3)用含有10mmol/L-15mmol/L正硅酸甲酯的0.5mmol/L-1mmol/L氯化钙培养液，浸泡植株的根系8小时；4)用营养液培养植株12小时。进一步，步骤2)～4)循环重复至少三次。其中，步骤2)～4)每次更换培养液/营养液前用纯水对植株根系进行1～2遍的清洗。上述步骤1)所述的催芽步骤具体包括：1-1)选取饱满的水稻种子用次氯酸钠溶液消毒30分钟，消毒结束后清洗5-6次；1-2)用纯水湿润容器，铺上一层保湿介质，再次用纯水湿润，将水稻种子均匀地放置在容器内；1-3)待水稻种子的根长至1～2cm时，将种子放入已剪孔的板内，放置在装满营养液的容器内，培养3-4天。进一步，步骤1-3)中的水稻种子均匀地放置在容器内培养2～4天。上述提供的纳米硅沉积阻隔重金属方法是利用PEI诱导纳米硅在根系表面沉积和纳米硅结构(纳米硅壳)的形成，从而缓解重金属对植株的毒害。该纳米硅壳不会影响植株正常生活，且有助于研究人员深入理解理解纳米硅结构的作用机理，完善重金属钝化阻隔技术。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。实施例1，纳米硅沉积阻隔重金属方法，具体包括步骤：1)水稻种子的催芽：1-1)从稻穗上选取饱满的水稻种子用次氯酸钠溶液消毒30分钟，消毒结束后清洗5-6次；1-2)用一个中型周转箱，用纯水湿润，铺上一层纸巾，再次用纯水湿润，将水稻种子均匀地放置在箱内，培养3天左右；1-3)待水稻种子的根长至1-2cm时，将种子放入已剪孔的PCR板内，放置在装满营养液的小型周转箱上，培养3-4天，待水稻长至5cm；2)用含有浓度为0.03g/L聚乙烯亚胺(PEI)的0.5mmol/L氯化钙培养液中处理植株根系4小时，纯水清洗植株根系1～2遍；3)用含有10mmol/L正硅酸甲酯(TMOS)的1mmol/L氯化钙培养液处理植株根系8小时，纯水清洗植株根系1～2遍；4)用营养液培养12小时，纯水清洗植株根系1～2遍；5)重复步骤2)～4)三次，完成包埋。实施例2，纳米硅沉积阻隔重金属方法，具体包括步骤：1)水稻种子的催芽：1-1)从稻穗上选取饱满的水稻种子用次氯酸钠溶液消毒30分钟，消毒结束后清洗5-6次；1-2)用一个中型周转箱，用纯水湿润，铺上一层纸巾，再次用纯水湿润，将水稻种子均匀地放置在箱内，培养3天左右；1-3)待水稻种子的根长至1-2cm时，将种子放入已剪孔的PCR板内，放置在装满营养液的小型周转箱上，培养3-4天，待水稻长至5cm；2)用含有浓度为0.05g/L聚乙烯亚胺(PEI)的1mmol/L氯化钙培养液中处理植株根系4小时，纯水清洗植株根系1～2遍；3)用含有15mmol/L正硅酸甲酯(TMOS)的0.5mmol/L氯化钙培养液处理植株根系8小时，纯水清洗植株根系1～2遍；4)用营养液培养12小时，纯水清洗植株根系1～2遍；5)重复步骤2)～4)三次，完成包埋。实施例3，纳米硅沉积阻隔重金属方法，具体包括步骤：1)水稻种子的催芽：1-1)从稻穗上选取饱满的水稻种子用次氯酸钠溶液消毒30分钟，消毒结束后清洗5-6次；1-2)用一个中型周转箱，用纯水湿润，铺上一层纸巾，再次用纯水湿润，将水稻种子均匀地放置在箱内，培养3天左右；1-3)待水稻种子的根长至1-2cm时，将种子放入已剪孔的PCR板内，放置在装满营养液的小型周转箱上，培养3-4天，待水稻长至5cm；2)用含有浓度为0.04g/L聚乙烯亚胺(PEI)的0.8mmol/L氯化钙培养液中处理植株根系4小时，纯水清洗植株根系1～2遍；3)用含有13mmol/L正硅酸甲酯(TMOS)的0.5mmol/L氯化钙培养液处理植株根系8小时，纯水清洗植株根系1～2遍；4)用营养液培养12小时，纯水清洗植株根系1～2遍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，其特征在于包括步骤：1)水稻种子的催芽，待水稻根长至5cm；2)用含有浓度为0.03g/L‑0.05g/L聚乙烯亚胺的0.5mmol/L‑1mmol/L氯化钙培养液中浸泡植株的根系4小时；3)用含有10mmol/L‑15mmol/L正硅酸甲酯的0.5mmol/L‑1mmol/L氯化钙培养液，浸泡植株的根系8小时；4)用营养液培养植株12小时。

【技术特征摘要】
1.一种基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，其特征在于包括步骤：1)水稻种子的催芽，待水稻根长至5cm；2)用含有浓度为0.03g/L-0.05g/L聚乙烯亚胺的0.5mmol/L-1mmol/L氯化钙培养液中浸泡植株的根系4小时；3)用含有10mmol/L-15mmol/L正硅酸甲酯的0.5mmol/L-1mmol/L氯化钙培养液，浸泡植株的根系8小时；4)用营养液培养植株12小时。2.根据权利要求1所述的基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，其特征在于，步骤2)～4)循环重复至少三次。3.根据权利要求2所述的基于水稻材料的纳米硅沉积阻隔重金属方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈醒韵，喻敏，李学文，郭惠聪，冯业煌，张钰晴，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44