[发明专利]一种抗铝毒豌豆幼苗培植方法

说明书

本发明公开了一种抗铝毒豌豆幼苗培植方法，其包括如下工艺步骤：1)雾培：豌豆种子用7.5％的次氯酸钠浸泡，用无菌超纯水清洗5～6次，然后在24℃黑暗条件下用浓度为0.5mmol/L的CaCl2溶液浸泡8h后雾化培养，得豌豆幼苗；2)水培：豌豆幼苗雾培至根长为2～3cm时，将豌豆转移到装有霍格兰氏营养液的不透明塑料烧杯中进行培植，加入pH＝7.0的浓度为0.005mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液，充分吸附，后加入pH＝5.5的浓度为50mM/L的硅溶液，充分吸附，再用pH＝4.5的浓度为0.5mmol/L的CaCl2溶液进行适应性处理，水培周期为6天。本发明通过调整豌豆幼苗的培植方法，引入化学修饰法，使得豌豆幼苗根边缘细胞表面沉积有纳米二氧化硅层，从而赋予豌豆幼苗优异的抗铝毒能力。

技术领域

本发明涉及植物培植领域，特别涉及一种培植方法。

背景技术

按解毒部位的不同，植物抗铝毒的生理机制被分为外部排斥和内部耐受两大类。前者解毒部位在质外体，而后者为共质体。外部排斥机理包括细胞壁对铝的固定、质膜对铝的选择透性、诱导产生的屏障、鳌合配体及磷酸盐的分泌、“被主动运输出细胞外等。而内部耐受机理主要包括胞质内有机酸、蛋白质及其它有机配体对铝的鳌合、液泡的区室化、抗铝酶的诱导及酶活性的提高等。以往，减轻或消除铝毒的措施主要包括施用石灰、施用钙镁磷肥和施用有机质等提高土壤以降低土壤溶液中铝的活性,为植物生长提供良好的环境，但是这些措施只能解决表土的铝毒问题,对心底层的土壤很难起到作用。铝毒被广泛认为是酸性土壤(pH＜5)中限制植物生长的重要因素。研究结果表明，根边缘细胞在保护植物根尖免受铝毒害过程中起了重要的作用。

硅是自然界中最丰富的元素，自然条件下SiO2是其主要的存在方式。虽然硅对生命体来说不如碳元素那么重要，但它也是所有生命体所依赖的元素之一。科学工作者们经过多年的研究发现，生物体内硅的沉积基本都是沉积在细胞膜或靠近膜侧的细胞壁上，也可沉积在细胞外组织间隙里形成SiO2晶体，用EPM和SPM已从多种生物体内观察到晶体的存在。硅在许多植物中起骨架作用,硅在植物细胞壁上沉着可以增强植物的抗病抗旱能力。土培和水培实验均己证明施硅后可提高作物抗倒伏性。植物的机械力特性可使植株叶片更加直立，采光更加充分，增强光合作用。从另外一个角度来讲，硅增加了细胞壁的刚性，使植物可抵抗一定的逆境胁迫。SiO2沉积于细胞壁或其他部位,从能量角度看至少有两个效应：①SiO2作用类似于木质素，可提高细胞壁抵抗外力的作用；②SiO2沉积于叶片中有利于光的吸收，提高光合作用，植物根部细胞壁含Si也有利于根在固相介质中生长。硅提高植物抵抗非生物胁迫机制的共性之一是硅减少了有害元素的吸收和向地上运转重金属和盐害元素。硅主要沉积在细胞壁上，因此将稳定壁下的细胞膜，相应地提高细胞表面酶活性，从而有助于有害元素的外排。

化学修饰是指通过吸附、涂敷、聚合、化学反应等方法用活性基团或催化物质等对物质表面进行修饰。如何将化学修饰方法引入到豌豆根边缘细胞表面处理上，赋予豌豆根边缘细胞优异的抗铝毒能力，具有重要的科研意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种抗铝毒豌豆幼苗培植方法，其通过化学修饰法对豌豆根边缘细胞表面进行处理。

本发明所采取的技术方案是：一种抗铝毒豌豆幼苗培植方法，其包括如下工艺步骤：

1)雾培：豌豆种子用7.5％的次氯酸钠浸泡，用无菌超纯水清洗5～6次，然后在24℃黑暗条件下用浓度为0.5mmol/L的CaCl2溶液浸泡8h后雾化培养，得豌豆幼苗；