本發明涉及一種降低水稻籽粒中重金屬鎘含量的方法，屬于農業環境技術領域。
背景技術：
土壤重金屬污染已經成為當今嚴重的環境問題。據統計，中國重金屬污染的耕地面積接近2000萬hm2，其中污染最嚴重的是鎘(cd)污染。鎘是一種銀白色有光澤的金屬，微量的鎘就能對生物體產生極大危害。20世紀初發現鎘以來，鎘的產量逐年增加。鎘廣泛應用于電鍍工業、化工業、電子業和核工業等領域，是煉鋅業的副產品，主要用在電池、染料或塑膠穩定劑，主要通過廢氣、廢水、廢渣排入環境，造成污染，并且鎘比其它重金屬更容易被農作物所吸附。鎘被種植在污染土壤上的農作物吸收之后，通過食物鏈進入人體，對人體免疫系統、呼吸系統、生殖系統等均產生巨大危害，慢性鎘中毒癥狀被命名為“痛痛病”。
水稻是我國的主要糧食作物，全國約有60％的人口以稻米為主食。據報道，中國市場上銷售的大米約有10％鎘含量超過了國家衛生標準(甄燕紅，2008)。水稻從污染土壤中吸收重金屬后，通過食物鏈進入人體，對人體免疫系統、呼吸系統、生殖系統等均產生巨大危害，引起慢性中毒。而水稻作為科研領域的模式植物，又因其為主要糧食作物的特性，使得水稻成為研究領域熾手可熱的研究材料。由于農作物中營養元素積累主要來源于土壤，而針對當今工業化社會土壤鎘污染嚴重的形勢，降低水稻鎘污染風險成為亟待解決的重要問題。
目前通過向土壤中增加添加物來減少水稻重金屬鎘吸收的方案已有部分研究及技術方案，主要包括：生物炭、含硫化合物、重金屬螯合劑等。
使用生物炭添加降低植物重金屬吸收是近年來較多研究的熱點，生物炭是在限氧條件下以及在低溫熱解炭化下得到的碳含量非常豐富、性質也非常穩定的物質，如作物秸稈、木屑等為原材料生產的生物炭(宋延靜,龔駿.(2010).施用生物質炭對土壤生態系統功能的影響.魯東大學學報(自然科學版),26(4),361-365.)。公開號為cn104874595a的中國專利結果顯示，添加油菜秸稈、水稻秸稈等制備所得生物炭，水稻中鎘含量降低約50％(徐海濤,張亞平,沈凱.一種降低在鎘污染土壤中生長的水稻鎘含量的方法:中國,cn201510278812.7[p].2015-09-02.)。
利用重金屬螯合劑、重金屬阻隔劑或鈍化劑等來降低植物對重金屬的吸收也是運用較廣泛的措施之一。利用亞鐵離子螯合物(邵國勝,陳銘學,王丹英,徐春美,章秀福,曹趙云,牟仁祥,覃都.一種控制稻米重金屬積累的方法:中國,cn200710070666.4[p].2008-03-05.)、α-酮戊二酸與草酰乙酸(毛小云,汪立梅,鐘秀娟,陳嫻,邵湘晴.一種水稻重金屬吸收阻隔劑及其使用方法:中國,cn201610234493.4[p].2016-08-17.)、硫酸鹽肥料(邵國勝,沈希宏.一種控制水稻重金屬鎘積累的茬口搭配與施肥方法:中國,cn201210493989.5[p].2013-03-27.)、有機物與含硫化合物結合(邵國勝,沈希宏,王靜.一種控制水稻鎘積累的肥料及其制備方法:中國,cn201210568873.3[p].2013-04-10.)、添加磷化渣或硅酸鹽粘土(許海,尤國彪,謝愛軍,高素萍.磷化渣的處理方法、土壤修復劑以及降低水稻鎘含量的方法:中國,cn201610269528.8[p].2015-08-10.)等，通過結合或固定土壤中的重金屬以減少其向地上部轉運能直接降低植物重金屬吸收。
已公開的部分專利結果顯示，向重金屬污染土壤中添加某些微生物或者微生物與其他物質的混合物能降低水稻重金屬積累。如向污染土壤添加污泥與中藥混合的發酵物(玉泉.一種降低水稻鎘含量的肥料:中國,cn201610628866.6[p].2016-12-21.)、添加蠟樣芽胞桿菌(bacilluscereus)和棘孢曲霉真菌(aspergillusaculeatus)(傅金民,謝燕,婁燕宏.利用耐鎘微生物降低鎘污染稻田中水稻籽粒鎘含量的方法:中國,cn201510492258.2[p].2015-12-30.)、微生物與其他肥料聯合添加等均能降低水稻重金屬含量。公開號為cn105191715a的中國專利結果表明添加利用蠟樣芽胞桿菌(bacilluscereus)和棘孢曲霉真菌(aspergillusaculeatus)降低種植在鎘污染土壤中水稻的鎘濃度百分比約為30％(傅金民,謝燕,婁燕宏.利用耐鎘微生物降低鎘污染稻田中水稻籽粒鎘含量的方法:中國,cn201510492258.2[p].2015-12-30.)，公開號為cn106242895a的中國專利結果表明添加中藥藥渣與發酵菌種發酵物降低水稻鎘含量百分比為13％-37％(玉泉.一種降低水稻鎘含量的肥料:中國,cn201610628866.6[p].2016-12-21.)，公開號為cn105348014a的中國專利結果表明添加蠟狀芽孢桿菌與雞糞、草炭腐殖酸等共同發酵物降低水稻重金屬含量百分比為50％-60％(熊嬌軍.一種降低水稻鎘含量的肥料:中國,cn201510905701.4[p].2016-02-24.)。
以上方案中不同添加物對水稻重金屬鎘含量均有降低效果，但均存在缺點。生物炭等添加量大，生產和處理方式對土壤和大氣均造成污染，并且耕地、犁地等正常農業措施容易降低生物炭在土壤中的滯留時間，使時效降低。其他化學添加劑等會影響土壤理化性質，尤其是改變土壤ph、田間持水量等，影響土壤微生物及生態系統組成。而上述添加的微生物類群均不是稻田土壤中廣泛存在的植物共生微生物，他們對稻田土壤中其他微生物類群的影響尚屬未知；他們對植物以及土壤微生物群落組成的潛在效應會影響土壤環境以及農作物的生長。
與本專利最接近的實現方案是王發園等人在2010年申請并授權的專利：一種利用叢枝菌根真菌降低煙草重金屬殘留的方法(王發園,石兆勇,徐曉鋒,常會慶,苗艷芳.一種利用叢枝菌根真菌降低煙草重金屬殘留的方法:中國,cn201010525189.8[p].2011-05-11.)。
該方案利用宿主植物擴繁菌劑得到叢枝菌根菌劑，再進行菌根化煙草幼苗培養，待amf與煙草幼苗形成較好共生(菌根侵染率高于30％)后，將其移栽到含鉛/鎘復合污染土壤中。結果表明，在鉛、鎘重金屬單一及復合污染條件下，接種叢枝菌根真菌可以減少煙草根系對鉛、鎘的吸收，并降低地上部分中鉛、鎘的殘留量。
具體實施方案如下：
(1)叢枝菌根真菌菌劑的擴繁
初始叢枝菌根真菌菌劑由中國科學院南京土壤研究所提供的蘇格蘭球囊霉(glomuscaledonium90036)和中國農業大學提供的根內球囊霉(glomusintraradices/rhizophagusirregularisbeg141)。將初始菌劑按照基質質量比的5％加入滅菌河沙中，播種蘇丹草(宿主植物)種子，生長過程中每3周按照基質質量的10％澆1/4強度的霍格蘭營養液1次，3-4個月后得到被真菌侵染的蘇丹草和含有叢枝菌根真菌孢子、根外菌絲的基質，將蘇丹草地上部剪去后，剪碎根段，并將根段與含有叢枝菌根真菌孢子、根外菌絲的基質混勻，用作叢枝菌根真菌菌劑。
(2)菌根化煙草培養
所用煙草品種為k329，在泡沫漂浮空穴育苗盤中裝入滅菌河沙、蘇格蘭球囊霉(glomuscaledonium90036)、根內球囊霉(glomusintraradices/rhizophagusirregularisbeg141)菌劑，播種煙草種子，使育苗盤下半部分浸入自來水中，待種子出苗后間苗為1棵，更換為1/4強度的霍格蘭營養液，每天補足減少的水分，每2周更換一次營養液。出苗60天后取樣檢查煙苗根系菌根侵染率，菌根侵染率高于30％，用于移栽。
(3)將菌根化煙草苗移栽在鉛/鎘復合污染土壤中
供試土壤進行粉碎過1cm篩后風干，人工施加鉛、鎘及鉛/鎘復合污染土壤，鉛濃度分別為350mg/kg，500mg/kg，1000mg/kg，施加物為pb(no3)2，鎘濃度分別為1mg/kg，10mg/kg，100mg/kg，施加物為cd(no3)2，同時配置鉛/鎘復合污染土壤，濃度分別為350/1mg/kg，500/10mg/kg，1000/100mg/kg。各土壤中另外投加ca(no3)2，使各污染土壤中no3-含量相同。每盆移栽4棵菌根化煙草苗，生長期間保持水分最大持水量的70％，移栽70天后收獲。
結果表明，在所有重金屬污染水平下，接種菌劑處理的煙草菌根侵染率高達50％以上。接種根內球囊霉和蘇格蘭球囊霉的煙草中鉛、鎘殘留量在所有污染土壤中均顯著降低，尤其是煙草植株地上部分，其中鉛殘留量是對照的31％-40％，鎘殘留量是對照的44％-57％。這表明，在重金屬污染條件下接種叢枝菌根真菌可以減少煙草根系對鉛、鎘的吸收，并降低煙草地上部分鉛、鎘的殘留量。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種叢枝菌根真菌在降低種植于鎘污染種植基質中水稻籽粒鎘含量中的應用。
本發明的另一目的在于提供一種新的降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法，該方法既能降低水稻籽粒中的重金屬鎘含量，又不會影響土壤的性質或污染土壤。
為實現上述目的，本發明提供了一種叢枝菌根真菌在降低種植于鎘污染種植基質中水稻籽粒鎘含量中的應用；其中，所述鎘污染種植基質中的鎘含量為0.60-1.35mgkg-1。
上述鎘污染種植基質中的鎘含量是以干重計。
叢枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi,簡稱amf)是自然界土壤中廣泛存在的一類能與植物共生形成菌根結構的真菌，能與約80％的植物形成共生。amf能活化土壤中的礦質養分，促進植物根系對營養元素尤其是移動性較差的磷、鋅、銅等礦質元素的吸收。
發明人經研究發現，叢枝菌根真菌能降低水稻籽粒中的重金屬鎘含量，并且由于叢枝菌根真菌本身廣泛存在于土壤環境中，能與大部分植物形成良好共生，并促進植物營養吸收，為綠色環保的添加物，采用叢枝菌根真菌降低水稻籽粒中重金屬鎘含量也不會影響土壤的性質或者污染土壤。
雖然現有技術已存在關于對植株地上部莖、葉重金屬積累的研究，但需說明的是，水稻籽粒中重金屬(例如cd)的積累一部分來自于成熟期根部吸收的重金屬(例如cd)直接向地上部轉運累積在籽粒中，一部分來自于水稻葉片中重金屬(例如cd)的重新活化與再轉運，其莖葉中重金屬(例如cd)含量與籽粒中重金屬(例如cd)含量并不存在穩定相關性，故叢枝菌根真菌對水稻莖葉重金屬(例如cd)含量積累的影響并不能代表其對水稻籽粒中重金屬(例如cd)含量的效應。
另外，現有技術雖然已公開叢枝菌根真菌降低煙草重金屬，但本發明是降低籽粒中的重金屬，而煙草屬于莖葉部分。并且，叢枝菌根真菌對不同植物中重金屬的影響并不相同，例如：rhizophagusirregularis的添加增加了向日葵cd、zn向地上部轉運，glomusspp.和acaulosporaspp能同時增加玉米根部和地上部as積累。
為了克服以下現有技術的缺陷即(1)現有降低水稻重金屬技術中存在多數使用化學添加劑，從而導致對土壤、土壤微生物及植物均造成一定危害，產生二次污染；(2)篩選步驟復雜，本申請發明人嘗試了眾多新方法，在大量研究中，發現：采用叢枝菌根真菌既能降低水稻籽粒中的重金屬鎘含量，也不會影響土壤的性質或者污染土壤。
作為本發明所述應用的優選實施方式，所述叢枝菌根真菌為根內球囊霉、摩西球囊霉中的至少一種。其中，根內球囊霉是一種廣譜型叢枝菌根真菌，其作用效應穩定，并且具有較高的重金屬耐受性，根內球囊霉降低水稻籽粒鎘含量的效果更好。
作為本發明所述應用的優選實施方式，所述叢枝菌根真菌由根內球囊霉和摩西球囊霉組成，所述根內球囊霉的孢子數目與摩西球囊霉的孢子數目的比為3:1～1:3。
本發明還提供了一種降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法，為實現此目的，本發明采取的技術方案為：一種降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法，其包括以下步驟：
(1)向鎘污染種植基質中加入叢枝菌根真菌；其中，所述鎘污染種植基質中的鎘含量為0.60-1.35mgkg-1；
(2)將消毒、催芽后的水稻種子直播到步驟(1)加入了叢枝菌根真菌的種植基質中；
(3)培養水稻至其成熟并產生籽粒。
上述鎘污染種植基質中的鎘含量是以干重計。
本發明的上述方法采用了植物共生微生物叢枝菌根真菌，其既能降低水稻籽粒中的cd含量，也不會影響土壤的性質或者污染土壤。
本發明降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法與cn201010525189.8相比，優點在于：
(1)cn201010525189.8的應用對象為雙子葉植物煙草，其具有生產價值的主要器官為葉，而本發明的關注對象為單子葉植物水稻的籽粒。一方面，amf對不同植物種類的效應往往存在巨大差異；另外，即使是同一種植物，地上部莖與葉的重金屬濃度往往也無法反映籽粒(果實)部位的重金屬濃度。
(2)cn201010525189.8的技術方案先將目標植物煙草種植在擴繁的amf菌劑中進行菌根化育苗，待amf侵染率較高時再將煙草移栽到鉛、鎘復合污染環境。所述先菌根化育苗再移栽的方法費時費力，導致其無法在實際的大規模種植中使用，且移栽操作將不利于植物的正常生長。本發明中直接將amf菌劑添加到種植土壤中，不僅工作量小，且amf接種過程不影響植物的正常生長。
(3)cn201010525189.8的技術方案先將amf菌劑進行擴繁，將宿主植物地上部剪去，根部剪碎保留在基質內作為目標植物煙草接種的菌劑，留在基質中的根段作為有機質可能由于微生物分解作用聚集大量其他微生物，對植物生長產生影響。
(4)cn201010525189.8的技術方案采用的amf為根內球囊霉和蘇格蘭球囊霉的混合菌劑，而本專利采用的amf為根內球囊霉、摩西球囊霉或者兩者的混合菌劑。不同amf種類及組合會對植物吸收重金屬的效應產生巨大影響。
作為本發明所述降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法的優選實施方式，所述叢枝菌根真菌為根內球囊霉、摩西球囊霉中的至少一種。根內球囊霉對降低水稻籽粒中的重金屬含量效果明顯，根內球囊霉降低水稻中鎘含量百分比達65％以上。
作為本發明所述降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法的優選實施方式，所述叢枝菌根真菌由根內球囊霉和摩西球囊霉組成，所述根內球囊霉的孢子數目與摩西球囊霉的孢子數目的比為3:1～1:3。
作為本發明所述降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法的優選實施方式，所述鎘污染種植基質含有土壤、河沙、蛭石中的至少一種。
作為本發明所述降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法的優選實施方式，所述水稻種子消毒和催芽的方法為：將水稻種子用70％乙醇浸泡5min，再用10％naclo浸泡5min，水稻種子表面消毒后用蒸餾水沖洗干凈，平鋪于蒸餾水濕潤的濾紙上，置于培養皿中于28℃避光催芽4天，得到發芽的水稻種子。
本發明的上述方法具有以下優點：(1)以水稻作為對象，水稻是亞洲的主要糧食作物，相比較于其他植物而言，通過添加叢枝菌根真菌降低水稻籽粒中重金屬含量，更具有現實生產意義；而現有方案基本建立在一些不用于食用的非主糧植物上，不能為減輕糧食重金屬污染提供參考；(2)土壤添加物為叢枝菌根真菌，叢枝菌根真菌本身廣泛存在于土壤環境中，能與大部分植物形成良好共生，并促進植物營養吸收，為綠色環保的添加物；現有方案多數為化學添加劑使用，對土壤、土壤微生物及植物均造成一定危害，產生二次污染，且篩選步驟復雜；(3)叢枝菌根真菌添加于水稻整個生長周期，未種植到水稻成熟期收獲或沒有在整個生長周期進行菌劑處理，這些都無法準確判斷叢枝菌根真菌對籽粒中鎘積累的影響；(4)采用沙質土壤種植。由于現實生產種植土壤中大部分均存在一定比例的沙和土，本發明所采用比例接近現實沙土比；現有方案中，較多研究采用純土培或純沙培種植，與現實有較大差異。
作為本發明所述叢枝菌根真菌降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法的優選實施方式，種植基質中鎘的含量為0.60-1.35mg/kg。現有研究大多是在大于5mgkg-1甚至大于25mgkg-1的高鎘濃度下開展，而目前我國耕地低鎘污染較為普遍，本發明的驗證方法采用低鎘污染濃度，最終總鎘濃度約為0.60-1.35mg/kg，鎘濃度1.35mg/kg略高于中國土壤環境質量標準(gb15618—2008)中二級標準農業用地(ph>7.5)水田鎘濃度標準1.0mg/kg，接近目前低鎘污染農田的鎘濃度。在此濃度下，水稻處于正常生長狀態；多數現有方案使用較高重金屬濃度添加，有些甚至達到致死濃度，而植物在重度脅迫下的響應差異較大，植物不處于正常生長狀態，對于實際農業生產的指導作用較低。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：本發明降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法，采用了叢枝菌根真菌，其既能顯著降低水稻籽粒中的重金屬鎘含量，進而降低重金屬鎘由食物鏈進入人體的風險，且該方法還不會對土壤微生物環境造成負面影響，也不會造成二次污染，此方案容易掌握，簡單操作，適用于無公害水稻生產。
此外，本發明叢枝菌根真菌降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法所使用的菌劑為菌劑公司購買的商業化菌劑，孢子濃度高并且基質成分單一，主要為沙質，添加在種植基質中能基本排除其他影響。
具體實施方式
為更好地說明本發明的目的、技術方案和優點，下面將結合具體實施例對本發明作進一步說明。
下述實施例中所用叢枝菌根真菌根內球囊霉和摩西球囊霉購于法國agro菌劑公司；水稻種子中旱3號旱稻和中花11品種，為廣譜種，種子由華南師范大學生命科學學院提供。
實施例中，木村b營養液配方為：kno318.5mg/l,ca(no3)2·4h2o86.32mg/l,mgso4·7h2o135mg/l,(nh4)2so448.2mg/l,k2so415.9mg/l,kh2po424.8mg/l,feso4·7h2o5.57mg/l,na2edta7.45mg/l,mncl2·4h2o1.8mg/l。
除非特別說明，實施例采用的試劑、方法和設備為本技術領域常規試劑、方法和設備。
實施例1
為了篩選能降低水稻籽粒重金屬鎘含量的叢植菌根真菌，本實施例使用了根內球囊霉和/或摩西球囊霉種植于鎘污染程度低(土壤最終鎘含量為0.60mg/kg)的農田土壤中，并采用了兩種水稻品種中花11和中旱3號。
具體方法為：
(1)種植基質的菌劑處理
采用的種植基質為土壤鎘含量為0.60mg/kg的鎘低污染農田土壤，將試驗組接種根內球囊霉和/或摩西球囊霉進行菌劑處理(見表1)，添加菌劑后基質中的叢枝菌根真菌的總孢子密度為2000個孢子/升基質(發明人經過預試驗發現，接種后amf孢子密度高于500個孢子/升基質效果較好，優選介于500-10000個孢子/升基質，最佳是2000個孢子/升基質)。種植用盆為直徑15cm，高16cm圓柱形盆，容積為2l，本試驗種植基質體積為1.6l，重量為1.5kg。
(2)水稻種子催芽及移栽
水稻種子用70％乙醇浸泡5min，再用10％naclo浸泡5min，進行種子表面消毒后用蒸餾水沖洗干凈，平鋪于蒸餾水濕潤的濾紙上，置于培養皿中28℃避光催芽4天。取較為一致的水稻種子播種于準備好的基質中，每盆3株。
(3)水稻培養
將水稻幼芽置于溫室進行培養，每天光照時間為14h，溫度為23℃～28℃，水稻幼芽生長30天后，進行間歇淹水處理，保持田間持水量與淹水交替，每10天一周期，淹水時液面沒過基質1cm。水稻生長過程中每日澆蒸餾水兩次，早晚各一次，每次約50ml。每周澆2次木村b營養液，每次50ml。水稻生長14周后成熟并結實收獲。
(4)水稻籽粒部位鎘含量測定
將稻穗使用去殼機脫殼，將子實分為穎殼和籽粒，105℃殺青20min后70℃烘干96h至恒重，使用微波消解儀消解，用火焰原子分光光度計(hitachiz-5300，日本)測定鎘含量。
消解方法如下：
稱取0.1g樣品，用微波消解儀(wx-8000，上海屹堯儀器科技發展有限公司)消解，消解試劑為5mlhno3(65％v/v，優級純)和1mlh2o2(30％v/v，優級純)。消解溫度設置為120℃2min；140℃2min；170℃2min；200℃20min。消解結束后，放在加熱板上110℃趕酸1h。
(5)試驗結果：水稻籽粒中鎘含量見表1(表1中根內球囊霉與摩西球囊霉的比值是指二者孢子數目的比值)。
表1
從表1的結果可以看到，單獨添加根內球囊霉、單獨添加摩西球囊霉和混合添加根內球囊霉和摩西球囊霉均能有效降低水稻籽粒重金屬鎘含量。其中，單獨添加根內球囊霉的效果最好。
實施例2
本實施例描述了一種利用叢枝菌根真菌降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法，具體方法如下：
(1)種植基質的菌劑處理及重金屬鎘處理
采用的種植基質為風干后的水土壤、河沙、蛭石的混合基質，土壤、河沙、蛭石體積比為2:1:1。將種植基質滅菌。將滅菌后的種植基質混勻后添加含鎘溶液，添加鎘濃度為0.6mg/kg，添加物為cdcl2·2.5h2o，基質本底總鎘濃度為0.75mg/kg，因此最終種植基質的總鎘濃度約為1.35mg/kg，略高于中國土壤環境質量標準(gb15618—2008)中二級標準農業用地(ph>7.5)水田鎘濃度標準1.0mg/kg。基質混勻后加水混勻平衡一周，期間加水混勻一次。鎘平衡一周后，將種植基質分成兩份，其中一份作為對照組，另一份作為試驗組。將試驗組接種根內球囊霉進行菌劑處理，接種根內球囊霉的試驗組添加菌劑后基質中的孢子密度為2000個孢子/升基質。種植用盆為直徑15cm，高16cm圓柱形盆，容積為2l，本試驗種植基質體積為1.6l，重量為1.5kg。
(2)水稻種子催芽及移栽
中旱三號水稻種子用70％乙醇浸泡5min，再用10％naclo浸泡5min，進行種子表面消毒后用蒸餾水沖洗干凈，平鋪于蒸餾水濕潤的濾紙上，置于培養皿中28℃避光催芽4天。取較為一致的水稻種子播種于準備好的基質中，每盆3株。
(3)水稻培養
種子萌發后的水稻置于溫室進行培養，每日光照時間為14h，溫度為23℃～28℃，水稻植株生長30天后，進行間歇淹水處理，保持田間持水量與淹水交替，每10天一周期，淹水時液面沒過基質1cm。水稻生長過程中每日澆蒸餾水兩次，早晚各一次，每次約50ml。每周澆2次木村b營養液，每次50ml。水稻生長14周后成熟并結實收獲。
(4)侵染率統計
將收獲的水稻根沖洗干凈，隨機取部分正常生長的水稻根樣剪成1cm長的根段，采用臺盼藍染色并制片，顯微鏡觀察，采用“十字交叉法”，10×40倍鏡視野下選取200個視野統計侵染率。
臺盼藍染色制片方法如下：
①將水稻根用自來水沖洗干凈，將根剪成1cm長的根段，置于玻璃試管中；
②加入10％koh浸沒根段，90℃水浴10min，用無菌水洗凈；
③加入10％h2o2漂白10min，用無菌水洗凈；
④加入1％hcl浸泡10min，用無菌水洗凈；
⑤向玻璃試管中加入0.05％的臺盼藍染料，浸沒根段，90℃水浴染色30min，用蒸餾水洗凈后用蒸餾水浸泡過夜洗去浮色，隨機挑選40條根，在載玻片上滴入幾滴乳酸-甘油(1:1)進行制片，裝片鏡檢統計侵染率。
(4)水稻籽粒部位鎘含量測定
將稻穗使用去殼機脫殼，將子實分為穎殼和籽粒，105℃殺青20min后70℃烘干96h至恒重，使用微波消解儀消解，用火焰原子分光光度計(hitachiz-5300，日本)測定鎘含量。
消解方法如下：
稱取0.1g樣品，用微波消解儀(wx-8000，上海屹堯儀器科技發展有限公司)消解，消解試劑為5mlhno3(65％v/v，優級純)和1mlh2o2(30％v/v，優級純)。消解溫度設置為120℃2min；140℃2min；170℃2min；200℃20min。消解結束后，放在加熱板上110℃趕酸1h。
(6)試驗結果：水稻穎殼及籽粒中鎘含量見表2。
表2中旱三號水稻穎殼及籽粒中鎘含量(mg/kg干重)
顯微鏡觀察統計得出接種根內球囊霉的水稻根系侵染率均在60％-80％，說明根內球囊霉能與水稻形成較高強度定殖。表2顯示，在接種根內球囊霉后，水稻穎殼及籽粒中鎘含量顯著降低，其中籽粒鎘含量降低65.8±2.5％。這說明在低鎘污染條件下接種叢枝菌根真菌可以顯著降低水稻籽粒中鎘積累。
實施例3
實施例3與實施例2的區別僅在于，實施例3不對種植基質滅菌。試驗結果見表3。
表3中旱三號水稻穎殼及籽粒中鎘含量(mg/kg干重)
實施例4
本實施例描述了一種利用叢枝菌根真菌降低水稻籽粒重金屬鎘含量的方法，本實施例的方法與實施例1的方法的區別僅在于：本實施例采用的種植基質為土壤鎘含量為0.95mg/kg的鎘低污染農田土壤，本實施例采用的水稻為中花11號。本實施例水稻籽粒中鎘含量見表4。
表4
最后所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。