一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法
专利汇可以提供一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种筛选低积累有毒重金属的 水 稻品种的方法，属于农业技术和生态技术交叉技术领域，该筛选方法主要包括对 营养液 配方的改进，对 种子 进行消毒杀菌、催芽、移苗的操作方法以及实验初期的营养液中加入重金属更符合日常水稻种植的实际情况；利用较短的时间较准确的筛选出低积累有毒重金属的水稻品种，本发明利用水稻 幼苗 进行实验，实验周期短，实验效果显著；本发明采用的实验方法，所需要的实验场地小、操作简单、实验成本小、数据分析快捷。，下面是一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法专利的具体信息内容。
1.一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对国际水稻研究所推荐的水稻营养配方进行改良，添加高于土壤背景值1-3倍的浓度有毒重金属化合物配置培养液，并调节pH为5.5；
步骤2：将待筛选的种子消毒杀菌；
步骤3：将待筛选的种子进行催芽48h，催芽采用分类式同步催芽器对待筛选的水稻种子进行同步催芽；
步骤4：选择生长一致的幼芽进行移苗，将幼苗移植到带有孔的PVC板上，并将其放入到装有营养液的PVC容器中培养，调节光照培养箱的条件为：白天/黑夜时长14/10h，温度为
28/20℃，湿度为70%，将所有的实验样品转移到培养箱中进行培养；
步骤5：水稻幼苗培养48h后取样，先将水稻幼苗的根叶分离，再用去离子水洗净，将根系置于20mM乙二胺四乙酸二钠浸泡30min，除去表面吸附的金属离子，然后用超纯水洗净，吸干根表面的水分，洗净后的根叶放到烘箱里100℃杀青，70℃烘干至恒重；
步骤6：样品烘干后，使用硝酸电热板消解，用原子吸收分光光度计测定消解液中Cr的含量；
步骤7：通过GCS模型和能斯特方程计算细胞膜表面电势，根据计算所得的转移系数以及细胞膜表面电势以及溶液中各种阴阳离子的浓度，利用SGCD软件计算出重金属的转移量、各部分的积累量，再经过比较筛选出低积累有毒重金属的水稻品种；
转移系数=地上部分重金属含量/地下部分重金属含量
能斯特方程：Ψ=Ψ（标准）+（0.0592/n）/lg（[氧化型]/[还原型]）
式中：n—电子转移数
[氧化型]/[还原型]—表示参与电极反应所有物质浓度的乘积与反应物产物浓度乘积之比。
2.根据权利要求1所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
所述步骤1中的营养液配方为：40mg/L NH4NO3、10mg/L NaH2PO4·2H2O、40mg/L K2SO4、40mg/L CaCl2、40mg/L MgSO4·7H2O、0.5mg/L MnCl2·4H2O、 0.05mg/L (NH4)6Mo7O24·2H2O、
0.2mg/L H3BO3、0.01mg/L ZnSO4·7H2O、0.01mg/L CuSO4·5H2O、2mg/L FeCl3·6H2O、300mg/L CrCl3。
3.根据权利要求1所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
所述添加的重金属为Cd、Hg、As、Pb、Cr中的一种或几种，所述Cd浓度为0.3 0.9mg/L、Hg浓度~
为0.3 0.9mg/L、As浓度为30 90mg/L、Pb浓度为80 240mg/L、Cr浓度为150 450mg/L。
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4.根据权利要求3所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
所添加的重金属的浓度为高于土壤背景值3倍的浓度有毒重金属化合物配置培养液。
5.根据权利要求1所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
所述步骤2中将水稻种子用0.5%次氯酸钠浸泡30min，消毒杀菌。
6.根据权利要求1所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
所述步骤3中的分类式同步催芽器包括托盘架以及设于所述托盘架内的若干托盘体，所述托盘架为方形托盘架，若干所述托盘体上下并列设在所述托盘架内，在每层所述托盘体内催芽不同的水稻品种。
7.根据权利要求6所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
每个所述托盘体的高度在所述托盘架内可上下调节，每个所述托盘体上还设置多个通风孔，在所述托盘架上适配托盘盖体，所述托盘盖体上设置加热元件，加热元件位于托盘架内。
8.根据权利要求7所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
每个所述托盘体的顶面上均加工有格挡条，且每个所述格挡条两侧边均一体成型有弧形挤压槽，在每个所述托盘体的底面上加工有与所述格挡条配合的倒U形的锁紧齿。
9.根据权利要求8所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：
每两个所述格挡条之间形成催芽室，每个所述催芽室内底部铺设3-4层滤纸，在放入种子前，将滤纸用水润湿，然后将消毒过的水稻种子平铺在滤纸上，接着在种子上铺盖1-2层纯水湿巾，并将上层的一个托盘体向下移动，上层托盘体底部的倒U形的锁紧齿卡紧在下层托盘体顶面的格挡条上，且与格挡条两侧的弧形挤压槽对应卡紧，然后再在纯水湿巾上撒上一层水。
10.根据权利要求9所述的一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法，其特征在于：催芽过程中托盘架内的催芽参数为：在32℃、80%湿度的黑暗条件下催芽48h，每4h浇水，保持水稻种子处于较为湿润的环境，通过托盘盖体上的加热元件控制分类式同步催芽器内的温度。
一种筛选低积累有毒重金属的水稻品种的方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤1：对国际水稻研究所推荐的水稻营养配方进行改良，添加高于土壤背景值1-3倍的浓度有毒重金属化合物配置培养液，并调节pH为5.5；
步骤2：将待筛选的种子消毒杀菌；
步骤3：将待筛选的种子进行催芽48h，催芽采用分类式同步催芽器对待筛选的水稻种子进行同步催芽；
步骤4：选择生长一致的幼芽进行移苗，将幼苗移植到带有孔的PVC板上，并将其放入到装有营养液的PVC容器中培养，调节光照培养箱的条件为：白天/黑夜时长14/10h，温度为
28/20℃，湿度为70%，将所有的实验样品转移到培养箱中进行培养；
步骤5：水稻幼苗培养48h后取样，先将水稻幼苗的根叶分离，再用去离子水洗净，将根系置于20mM乙二胺四乙酸二钠浸泡30min，除去表面吸附的金属离子，然后用超纯水洗净，吸干根表面的水分，洗净后的根叶放到烘箱里100℃杀青，70℃烘干至恒重；
步骤6：样品烘干后，使用硝酸电热板消解，用原子吸收分光光度计测定消解液中Cr的含量；
步骤7：通过GCS模型和能斯特方程计算细胞膜表面电势，根据计算所得的转移系数以及细胞膜表面电势以及溶液中各种阴阳离子的浓度，利用SGCD软件计算出重金属的转移量、各部分的积累量，再经过比较筛选出低积累有毒重金属的水稻品种。
150 450mg/L。
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（2）本发明利用水稻幼苗进行实验，实验周期短，实验效果显著；
（3）本发明采用的实验方法，所需要的实验场地小、操作简单、实验成本小、数据分析快捷。
具体实施方式
营养液配方为：40mg/L NH4NO3、10mg/L NaH2PO4·2H2O、40mg/L K2SO4、40mg/L CaCl2、
40mg/L MgSO4·7H2O、0.5mg/L MnCl2·4H2O、 0.05mg/L (NH4)6Mo7O24·2H2O、0.2mg/L H3BO3、0.01mg/L ZnSO4·7H2O、0.01mg/L CuSO4·5H2O、2mg/L FeCl3·6H2O、300mg/L CrCl3；
所述步骤1中的国际水稻研究院推荐的专用水稻营养液中的有些成分会与实验所用的重金属发生化学反应，影响阴阳离子的作用效果，所以需要根据实际情况进行调整换成具有相同效果的试剂代替，营养液中所添加的重金属浓度根据重金属元素不同所设置的浓度也不同，所设置的浓度以我国食用农产品产地土壤质量评价标准《HJ/T332-2006》，结合水稻种植土壤的pH值，设置浓度为土壤重金属有效态含量的1 3倍；
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所述添加的重金属为Cd、Hg、As、Pb、Cr中的一种或几种，所述Cd浓度为0.3 0.9mg/L、Hg~
浓度为0.3 0.9mg/L、As浓度为30 90mg/L、Pb浓度为80 240mg/L、Cr浓度为150 450mg/L；
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步骤2：将待筛选的种子消毒杀菌，将水稻种子用0.5%次氯酸钠浸泡30min；
步骤3：将待筛选的种子进行催芽48h，催芽采用分类式同步催芽器对待筛选的水稻种子进行同步催芽；
参照附图2-3所示，分类式同步催芽器包括托盘架1以及设于所述托盘架1内的若干托盘体2，所述托盘架1为方形托盘架1，若干所述托盘体2上下并列设在所述托盘架1内，在每层所述托盘体2内催芽不同的水稻品种；每个所述托盘体2的高度在所述托盘架1内可上下调节，主要是通过在托盘体2上一体成型导向块25，并在托盘架1的内壁上开调节槽3，调节过程中通过导向块25在调节槽3内的上下滑动来调节，导向块25是卡在调节槽3内的，每个所述托盘体2上还设置多个通风孔21，在所述托盘架1上适配托盘盖体4，所述托盘盖体4上设置加热元件5，加热元件5位于托盘架1内，每个所述托盘体2的顶面上均加工有格挡条23，且每个所述格挡条23两侧边均一体成型有弧形挤压槽24，在每个所述托盘体2的底面上加工有与所述格挡条23配合的倒U形的锁紧齿22，每两个所述格挡条23之间形成催芽室，每个所述催芽室内底部铺设3-4层滤纸，在放入种子前，将滤纸用水润湿，然后将消毒过的水稻种子平铺在滤纸上，接着在种子上铺盖1-2层纯水湿巾，并将上层的一个托盘体2向下移动，上层托盘体2底部的倒U形的锁紧齿22卡紧在下层托盘体2顶面的格挡条23上，且与格挡条
23两侧的弧形挤压槽24对应卡紧，然后再在纯水湿巾上撒上一层水；
分类式同步催芽器设置的目的是能够同时将待筛选的水稻种子在同一环境中同步进行催芽，这样催芽过程中就不会存在催芽误差，因为都取自相同的催芽环境，而且采用本发明的分类式同步催芽器在使用过程中保湿的材质是纯水湿巾，也就是不加任何添加剂的湿巾，湿巾的存水性能好，保湿效果更强，而催芽过程中影响催芽效果的一个因素就是水分，本发明为了提高催芽的效果以及缩短催芽的时间，故在托盘体2的底部使用滤纸，在顶部使用纯水湿巾，而且当湿巾铺设在种子表面后为了避免湿巾两侧有孔隙，造成水分快速流失，故本发明设计了锁紧齿22和格挡条23上弧形挤压槽24相配合的结构，当湿巾铺设好后，下移上层托盘体2，将上层托盘体2底面的锁紧齿22卡在下层托盘体2顶面的格挡条23上，锁紧齿22为倒U形结构，其两条侧腿底面也为和弧形挤压槽24配合的弧形面，弧形面与弧形挤压槽24对应，可将纯水湿巾的两条侧边快速卡紧，两边不会存在较大的缝隙；其次，湿巾还具有较好的透气性，不影响种子的呼吸作用；再次，本发明的上下并列式催芽器可以同时放置多层托盘体2，每层托盘体2上催芽一种水稻种子，其方便同时催芽多个品种的水稻；
催芽过程中托盘架内的催芽参数为：在32℃、80%湿度的黑暗条件下催芽48h，每4h浇水，保持水稻种子处于较为湿润的环境，通过托盘盖体上的加热元件控制分类式同步催芽器内的温度；在采用纯水湿巾时，为了避免纯水湿巾的成分对种子的筛选造成一些影响，可以在使用前将纯水湿巾泡在0.5%次氯酸钠溶液中进行消毒杀菌，再使用，确保使用过程中纯水湿巾的作用只是保湿和存水；
步骤4：选择生长一致的幼芽进行移苗，将幼苗移植到带有孔的PVC板上，并将其放入到装有营养液的PVC容器中培养，调节光照培养箱的条件为：白天/黑夜时长14/10h，温度为
28/20℃，湿度为70%，将所有的实验样品转移到培养箱中进行培养；
步骤5：水稻幼苗培养48h后取样，先将水稻幼苗的根叶分离，再用去离子水洗净，将根系置于20mM乙二胺四乙酸二钠浸泡30min，除去表面吸附的金属离子，然后用超纯水洗净，吸干根表面的水分，洗净后的根叶放到烘箱里100℃杀青，70℃烘干至恒重；
步骤6：样品烘干后，使用硝酸电热板消解，用原子吸收分光光度计测定消解液中Cr的含量；
步骤7：通过GCS模型和能斯特方程计算细胞膜表面电势，根据计算所得的转移系数以及细胞膜表面电势以及溶液中各种阴阳离子的浓度，利用SGCD软件计算出重金属的转移量、各部分的积累量，再经过比较筛选出低积累有毒重金属的水稻品种；
转移系数=地上部分重金属含量/地下部分重金属含量
能斯特方程：Ψ=Ψ（标准）+（0.0592/n）/lg（[氧化型]/[还原型]）
式中：n—电子转移数
[氧化型]/[还原型]—表示参与电极反应所有物质浓度的乘积与反应物产物浓度乘积之比。
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