【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤重金属镉污染的修复，具体涉及一株突变型莱茵衣藻、复合藻种及其土壤改良剂和应用。
技术介绍
1、目前治理土壤重金属的方法主要有三种：物理修复、化学修复和生物修复。物理修复—利用土壤淋洗的方法对黏附在细微颗粒上的有毒物质进行水洗清除(usepa，2007)；利用1000℃高温或100℃低温进行原位加热和电磁波加热修复，该方法主要去除重金属汞，物理修复方法无复杂工艺流程，且无药剂添加，对环境不会造成二次污染，但由于其工艺需要用到喷淋或高温加热设备，因此对处理场地及成本的需求较高。化学修复—利用碳纳米管等材料吸附固体表面砷；利用胶体纳米金颗粒去除水体中的汞；利用硫及硫铁改性生物炭固定从而降低镉的生物利用度；氧化锌纳米颗粒(zno-nps)单独或联合生物炭叶面喷施降低水稻根茎中镉含量，但是该类方法由于原材料的加入容易导致二次污染，且工程量大，处理土壤深度有限，造价昂贵。生物修复—筛选镉累积量相对较低的水稻品种以降低稻米中的镉含量，通过蜈蚣草、景天等植物修复减少土壤中的镉含量，微生物接种稻田以降低水稻中镉含量和促进水稻生长，但是由于我国镉污染土壤点位分布较为分散，根据各个地区环境去筛选品种需要多次进行试验，耗时较长，这些方法在实际应用中具有一定的局限性。而微藻作为生物土壤改良剂处理的方法具有造价低廉、吸附效率高、生物友好等特点，经前期试验对土壤施以富集后的微藻细胞可以吸附土壤中的重金属镉，且对土壤中种植的水稻结实无显著影响，为将来重金属镉污染土壤修复提供一种新的思路方法。
2、目前重金属镉污染修复方法各有利弊，
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是首先通过光照联合曝气培养装置获取莱茵衣藻细胞，然后利用1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍(mnng)化学诱导衣藻细胞突变，并用筛选培养基选择性获得衣藻镉耐受型突变藻株。
2、本专利技术还要解决的技术问题是通过使镉耐受的突变藻株大规模繁殖，混合小球藻制成复合藻种土壤改良剂。
3、本专利技术最后要解决的技术问题是将该复合藻种土壤改良剂施至镉污染的稻田中，用于修复稻田重金属镉污染，以达到高效降低土壤重金属镉含量的目的。
4、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供了一株突变型莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii)mn1，所述突变型莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii)mn1于2023年03月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m 2023436。
5、本
技术实现思路
还包括一种复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂包括所述的突变型莱茵衣藻(chlamydomonasreinhardtii)mn1。
6、其中，所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂还包括小球藻(chlorellasp.)fachb-10。
7、在所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂中，所述突变型莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii)mn1与小球藻(chlorella sp.)fachb-10的细胞数量的比值为1：1～2：1，两者细胞总浓度为108cells/ml。
8、本
技术实现思路
还包括所述的复合藻种的制备方法，包括以下步骤：
9、1)将突变型莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii)mn1接入灭菌好的r培养基中进行无菌曝气培养，全光谱照明，光强3000～5000lux，光周期时长昼：夜＝14：10，温度22～27℃，使其终浓度达到107cells/ml；
10、2)将小球藻(chlorella sp.)fachb-10接入灭菌好的bg11培养基中进行无菌培养，全光谱照明，光强3000～5000lux，光周期时长昼：夜＝14：10，温度22～27℃，使其终浓度达到2×107cells/ml；
11、3)将步骤1)得到的突变型莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii)mn1的悬液和和步骤2)得到的小球藻(chlorella sp.)fachb-10的悬液离心浓缩，以细胞数量1：1～2：1配比混合，并浓缩至两者细胞总浓度为108cells/ml，无菌罐装即制成复合藻种。
12、其中，步骤1)中所述r培养基的配制方法如下：硼酸0.3g，七水合硫酸锌0.3g，一水合硫酸锰0.091g，六水合氯化钴0.06g，二水合钼酸钠0.06g，五水合硫酸铜0.019g，二水合柠檬酸钠150g，六水合氯化铁3g，二水合氯化钙15.9g，七水合硫酸镁90g，硝酸铵90g，磷酸二氢钾90g，三水合磷酸氢二钾117.9g，乙酸钠541.41g，无菌水定容到300l。
13、其中，步骤2)中所述bg11培养基的配制方法如下：硝酸钠450g，磷酸氢二钾12g，七水合硫酸镁22.5g，二水合氯化钙10.8g，一水柠檬酸1.8g，柠檬酸铁铵1.8g，二水合乙二胺四乙酸二钠盐0.3g，碳酸钠6g混合后，加入微量元素储备液300ml，无菌水定容至300l。
14、其中，所述微量元素储备液的配制方法如下：硼酸2.86g，四水合氯化锰1.81g，七水合硫酸锌0.22g，二水合钼酸钠0.39g，五水合硫酸铜0.079g，六水合硝酸钴49.4mg，无菌水定容至1l。
15、其中，所述的突变型莱茵衣藻(chlamydomonas reinhardtii)mn1、所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂在修复重金属镉污染土壤中的应用也是本专利技术所提供的技术方案。
16、其中，所述应用包括改良农作物中的重金属镉污染；作为优选，每千克土壤添加至少2.5×108个突变型莱茵衣藻细胞；优选地，所述农作物为稻米。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
18、1、本专利技术首次通过mnng化学诱导方法对莱茵衣藻细胞突变，未经过转基因处理，不携带外源基因，生物安全性高，无额外的人工、设备和能源输入要求，生产成本低，再利用0.6mm氯化镉固体培养基定向筛选性状，获得了镉耐受藻株；该突变藻比表面积大，采用的是不易突变的真核生物，遗传性状稳定，能稳定地将有毒金属转化成无毒/低毒状态，对环境友好，不产生有害物质，对环境破坏小；能够进行土壤修复，可降低土壤重金属镉含量，高效降低稻米含镉量。
19、2、本专利技术首次将获得的镉耐受型突变藻株扩大培养，并混合小球藻，利用细胞浓缩技术制备成复合藻种土壤改良剂，该复合藻种土壤改良剂施至镉污染的稻田中，原位治理，相较于其他植物修复、电化学吸附及换土等方法减少了二次污染及运输成本，而且获得了远远优于单株藻降低土壤重金属镉含量的技术效果，大幅高效降低了稻米中含镉量。
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1.一株突变型莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）MN1，其特征在于，所述突变型莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）MN1于2023年3月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2023436。
2.一种复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，其特征在于，所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂包括权利要求1所述的突变型莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）MN1。
3.根据权利要求2所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，其特征在于，所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂还包括小球藻（Chlorella sp.）FACHB-10。
4.根据权利要求3所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，其特征在于，所述突变型莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）MN1与小球藻（Chlorella sp.）FACHB-10的细胞数量的比值为1：1~2：1，两者细胞总浓度为108 cells/mL。
5.权利要求2
6.根据权利要求5所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，每300L步骤1）中所述R培养基的配制方法如下：硼酸0.3g，七水合硫酸锌0.3g，一水合硫酸锰0.091g，六水合氯化钴0.06g，二水合钼酸钠0.06g，五水合硫酸铜0.019g，二水合柠檬酸钠150g，六水合氯化铁3g，二水合氯化钙15.9g，七水合硫酸镁90g，硝酸铵90g，磷酸二氢钾90g，三水合磷酸氢二钾117.9g，乙酸钠541.41g，无菌水定容到300L。
7.根据权利要求5所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，每300L步骤2）中所述BG11培养基的配制方法如下：硝酸钠450g，磷酸氢二钾12g，七水合硫酸镁22.5g，二水合氯化钙10.8g，一水柠檬酸1.8g，柠檬酸铁铵1.8g，二水合乙二胺四乙酸二钠盐0.3g，碳酸钠6g混合后，加入微量元素储备液300mL，无菌水定容至300L。
8.根据权利要求7所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，每1L所述微量元素储备液的配制方法如下：硼酸2.86g，四水合氯化锰1.81g，七水合硫酸锌0.22g，二水合钼酸钠0.39g，五水合硫酸铜0.079g，六水合硝酸钴49.4mg，无菌水定容至1L。
9.权利要求1所述的突变型莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）MN1、权利要求2~4任一项所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂在修复重金属镉污染土壤中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括改良农作物中的重金属镉污染；作为优选，每千克土壤添加至少2.5×108个突变型莱茵衣藻细胞或者每亩重金属镉污染土壤施以至少含1013个藻细胞的复合藻种土壤改良剂；优选地，所述农作物为稻米。
...【技术特征摘要】
1.一株突变型莱茵衣藻（chlamydomonas reinhardtii）mn1，其特征在于，所述突变型莱茵衣藻（chlamydomonas reinhardtii）mn1于2023年3月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为cctcc no：m 2023436。
2.一种复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，其特征在于，所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂包括权利要求1所述的突变型莱茵衣藻（chlamydomonas reinhardtii）mn1。
3.根据权利要求2所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，其特征在于，所述复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂还包括小球藻（chlorella sp.）fachb-10。
4.根据权利要求3所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂，其特征在于，所述突变型莱茵衣藻（chlamydomonas reinhardtii）mn1与小球藻（chlorella sp.）fachb-10的细胞数量的比值为1：1~2：1，两者细胞总浓度为108 cells/ml。
5.权利要求2~4任一项所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的复合藻种或其制得的复合藻种土壤改良剂的制备方法，其特征在于，每300l步骤1）中所述r培养基的配制方法如下：硼酸0.3g，七水合硫酸锌0.3g，一水合硫酸锰0.091g，六水合氯化钴0.06g，二水合钼酸钠0.06g，五水合硫...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯雳，魏思雯，弋美霞，王震，陈远航，卢静，胡长峰，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：
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