一种甜高粱耐镉性评价方法以及一种甜高粱镉污染修复能力综合评价方法技术

本发明专利技术提供了一种甜高粱耐镉性评价方法以及一种甜高粱镉污染修复能力综合评价方法，属于植物修复技术领域。本发明专利技术提供的方法能够提升甜高粱Cd修复能力评价的准确性、避免单一因素带来的片面影响，评价结果更为客观准确。本发明专利技术采用主成分分析将甜高粱品种的各个单项指标转化成3个相互独立的综合指标，利用隶属函数法分析，得到不同品种苗期耐Cd性综合评价值；本发明专利技术筛选出根干重、叶绿素含量、SOD活性和MDA含量的耐Cd指数能有效反映甜高粱耐Cd能力。本发明专利技术还采用欧氏距离法对D值、富集系数和转移系数进行聚类分析，能够成功得到Cd耐性强且富集转移性强的甜高粱品种，适用于修复土壤Cd污染。壤Cd污染。壤Cd污染。

【技术实现步骤摘要】
一种甜高粱耐镉性评价方法以及一种甜高粱镉污染修复能力综合评价方法


[0001]本专利技术涉及植物修复
，尤其涉及一种甜高粱耐镉性评价方法以及一种甜高粱镉污染修复能力综合评价方法。

技术介绍

[0002]近年来，土壤重金属污染日益严重，镉(Cd)毒性高、移动性强、不易降解，成为重金属污染物之首。Cd在土壤中分布广泛，易被植物吸收并积累，不仅影响作物的产量和品质，并能通过食物链富集在人体，严重威胁人类健康。因此，Cd污染土壤的修复与安全利用已迫在眉睫。
[0003]植物修复是修复重金属污染土壤最经济、绿色的途径。甜高粱(Sorghum bicolor L.)具有抗逆性强、生长快、生物量高、光合效率高、生产成本低等优势，在全球广泛种植，是公认的生物能源作物。研究发现，甜高粱能够通过根系吸收土壤中残留的重金属，再利用其对重金属的富集能力和转移能力，从而达到修复土壤的目的。另外，修复后的甜高粱可以用于生产生物乙醇，作为能源不进入食物链，因此，甜高粱是Cd污染土壤植物修复十分具有前景的作物，筛选Cd修复性能强的品种是利用甜高粱修复Cd污染土壤的关键。
[0004]现有研究对甜高粱Cd修复能力的评价仅从耐Cd性或Cd富集能力一个方面进行，二者缺乏有机结合，综合评价体系尚不健全，目前缺少更有效的对甜高粱Cd修复能力的评价方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种甜高粱耐镉性评价方法以及一种甜高粱镉污染修复能力综合评价方法，提升甜高粱Cd修复能力评价的准确性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种甜高粱耐镉性评价方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将不同甜高粱品种培养至苗期，分别进行Cd胁迫处理和对照处理，继续培养18～25d后取样，测定样品的生长指标、生化指标和Cd含量，并计算各指标的耐Cd指数，所述耐Cd指数为某一指标Cd胁迫处理组与对照组的比值；
[0009]S2、对各个单项指标的耐Cd指数进行主成分分析，从中选取能够代替原有指标的主成分，然后计算出各甜高粱品种在各主成分下的综合指标值；
[0010]S3、进行各个甜高粱品种各综合指标隶属函数值的计算；
[0011]S4、根据各综合指标的权重计算得到耐Cd性综合评价值D值：所述D值越大，说明甜高粱品种的耐Cd性越强，所述D值越小，说明甜高粱品种的耐Cd性越弱。
[0012]优选的，所述Cd胁迫处理指的是施用4～6mg
·
kg
‑
1的Cd
2+
。
[0013]优选的，所述生长指标包括根干重。
[0014]优选的，所述生长指标还包括株高、根长、根鲜重、茎叶鲜重和茎叶干重。
[0015]优选的，所述生化指标包括叶绿素含量、SOD活性和MDA含量。
[0016]优选的，所述生化指标还包括POD活性。
[0017]本专利技术还提供了所述的甜高粱耐镉性评价方法得到的耐镉甜高粱品种在修复镉污染中的应用。
[0018]本专利技术还提供了一种甜高粱镉污染修复能力综合评价方法，包括以下步骤：
[0019]按照所述的方法对甜高粱的耐镉性进行评价，得到各个甜高粱品种的耐Cd性综合评价值D值；
[0020]计算各个甜高粱品种的根部富集系数、茎叶富集系数和转移系数；
[0021]以各个甜高粱品种的D值、茎叶富集系数和转移系数为变量，采用平方欧氏距离法进行聚类分析，将甜高粱品种划分为4类：耐性强且富集转移强型品种、耐性较强但富集转移较弱型品种、耐性较弱但富集转移较强型品种和耐性弱且富集转移弱型品种；
[0022]所述耐性强且富集转移强型品种适合用于修复土壤Cd污染。
[0023]本专利技术的技术效果和优点：
[0024]本专利技术提供的甜高粱耐镉性评价方法能够避免单一因素带来的片面影响，评价结果更为客观准确。本专利技术采用主成分分析将甜高粱品种的各个单项指标转化成3个相互独立的综合指标，利用隶属函数法分析，得到不同品种苗期耐Cd性综合评价值(D值)；运用逐步回归分析建立甜高粱耐Cd性最优回归方程，筛选出根干重、叶绿素含量、SOD活性和MDA含量的耐Cd指数能有效反映甜高粱耐Cd能力。本专利技术还采用欧氏距离法对D值、富集系数和转移系数进行聚类分析，能够成功得到Cd耐性强且富集转移性强的甜高粱品种，适用于修复土壤Cd污染。
附图说明
[0025]图1为26个甜高粱品种的聚类分析结果。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0027]试验选用来源不同的26个甜高粱品种，品种名称及来源见表1：
[0028]表1供试高粱品种及来源
[0029][0030][0031]实施例1待评价品种的Cd处理
[0032]挑选健康饱满、大小均匀的甜高粱种子，经自来水反复冲洗后，用75％酒精消毒5min，去离子水冲洗3次，并浸泡4h，而后放入铺有两层滤纸的培养皿中，置于28℃恒温培养箱内催芽。将露白后的种子均匀播种于装有等量1.5kg(以干重计)细砂的塑料花盆(上口径15cm，底部直径10cm，高14cm)中，每盆播10粒种子。每天浇水1次，以浇透为准，出苗后每隔1d浇施1/2Hoagland营养液100mL。待幼苗长至3叶1心时，每盆定苗5株。然后开始Cd胁迫处理，设置2个Cd处理水平，即细砂中Cd
2+
含量分别为0(CK)和5mg
·
kg
‑1，用CdCl2·
2.5H2O(以
纯Cd计)与1/2Hoagland营养液配置，每个处理6次重复。将配制好的溶液加入相应的试验盆中，每盆浇100mL，CK浇灌等量的1/2Hoagland营养液，处理21d后取样并测定相关指标。
[0033]实施例2指标测定
[0034]2.1生长指标的测量
[0035]每个处理取3盆，每盆选择3株具有代表性的植株，小心取出植株，先用自来水冲洗，根系洗净后用20mmol
·
L
‑1的Na2EDTA溶液浸泡15min，再用去离子水冲洗3次，滤纸吸干，将植物分为地上部和根部，测定株高、根长及各部位鲜重，然后置烘箱105℃杀青30min，65℃下烘干48h以上至恒重，各部位称重后用不锈钢粉样机分别粉碎备测。
[0036]2.2生化指标的测定
[0037]每个处理取3盆，每盆选择3株具有代表性的植株，取倒数第1片完全展开叶进行各项生理指标测定。叶绿素含量的测定利用SPAD
‑
502Plus测定仪测定。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量采用试剂盒测定(苏州科铭生物技术有限公司，货号为SOD
‑1‑
Y、POD
‑1‑
Y和MDA
‑1‑
Y本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甜高粱耐镉性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将不同甜高粱品种培养至苗期，分别进行Cd胁迫处理和对照处理，继续培养18～25d后取样，测定样品的生长指标、生化指标和Cd含量，并计算各指标的耐Cd指数，所述耐Cd指数为某一指标Cd胁迫处理组与对照组的比值；S2、对各个单项指标的耐Cd指数进行主成分分析，从中选取能够代替原有指标的主成分，然后计算出各个甜高粱品种在各主成分下的综合指标值；S3、进行各个甜高粱品种各综合指标隶属函数值的计算；S4、根据各综合指标的权重计算得到耐Cd性综合评价值D值：所述D值越大，说明甜高粱品种的耐Cd性越强，所述D值越小，说明甜高粱品种的耐Cd性越弱。2.根据权利要求1所述的甜高粱耐镉性评价方法，其特征在于，所述Cd胁迫处理指的是施用4～6mg
·
kg
‑1的Cd
2+
。3.根据权利要求1所述的甜高粱耐镉性评价方法，其特征在于，所述生长指标包括根干重。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄娟，周瑜，张亚勤，李泽碧，王秋月，奚江，吴修林，
申请(专利权)人：重庆市农业科学院，
类型：发明
国别省市：