本发明专利技术公开了海藻糖在缓解重金属对秋葵幼苗胁迫作用中的应用,属于缓解植物重金属胁迫技术研究领域。本发明专利技术保护海藻糖在缓解秋葵CdCl2胁迫损伤中的应用。本发明专利技术以秋葵品种台湾五福为试验材料,研究海藻糖与CdCl2胁迫下秋葵的渗透调节、叶片损伤、光合作用、抗氧化酶系统、细胞膜系统的关系,探讨海藻糖在植物抵御重金属胁迫的作用机理,为其在秋葵的安全生产提供理论基础;本发明专利技术将在农业领域具有广阔的应用空间和市场前景。的应用空间和市场前景。的应用空间和市场前景。
【技术实现步骤摘要】
海藻糖在缓解重金属对秋葵幼苗胁迫作用中的应用
[0001]本专利技术属于缓解植物重金属胁迫技术研究领域,具体涉及一种外源海藻糖对秋葵幼苗CdCl2胁迫缓解效应中的应用。
技术介绍
[0002]镉是植物非必需营养元素。低浓度镉对植物生长起到一定的促进作用,但高浓度的镉对植物有较大的毒害作用。随着工业的发展,工业废水、污染物进入土壤污染环境,我国土壤镉污染的问题严重。研究表明,过量的镉还会使植物产生胁迫,抑制叶绿素的合成和光合的进行,镉胁迫下植物还会出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降等症状,高浓度的镉会破坏植物体内的活性氧代谢平衡,活性氧的积累增加导致膜脂过氧化,植物体内的抗氧化酶的活性降低。
[0003]秋葵含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、类胡萝卜素、各类维生素和磷、铁、钾、钙等矿质元素及由果胶和多糖等组成的粘性物质,具有多种保健功能,深受广大消费者欢迎。研究表明,镉胁迫下秋葵叶片的生长以及抗氧化酶活性受到抑制,镉胁迫下秋葵的果实品质下降,镉在果实中积累也会影响到人类的身体健康。因此缓解镉胁迫对秋葵的伤害至关重要。
[0004]海藻糖(Trehalose,简写Tre),是一种安全、可靠的天然糖类,由两个葡萄糖分子以1,1
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糖苷键构成的非还原性糖,它是糖类中性质最为稳定的双糖;在植物体中含量很低,逆境条件下植物可以通过调节自身的海藻糖含量,稳定蛋白质的结构与功能。研究发现,海藻糖是一种渗透调节物质,既能保护抗氧化酶系统和亚细胞结构,又能介导渗透调节和激活ROS清除,缓解逆境对植物造成的伤害。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于解决CdCl2胁迫下生长的秋葵幼苗Cd含量较高的问题,提供海藻糖在缓解秋葵幼苗CdCl2胁迫效应中的应用。
[0006]为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以现实:海藻糖在缓解植物CdCl2胁迫损伤或提高植物CdCl2胁迫抗性中的应用。
[0007]海藻糖在如下(a1)
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(a33)中至少一种中的应用:(a1)提高CdCl2胁迫下秋葵的海藻糖含量;(a2)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的海藻糖含量的产品;(a3)提高CdCl2胁迫下秋葵的脯氨酸含量;(a4)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的脯氨酸含量的产品;(a5)提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素a含量;(a6)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素a含量的产品;(a7)提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素b含量;(a8)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素b含量的产品;
(a9)提高CdCl2胁迫下秋葵的总叶绿素含量;(a10)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的总叶绿素含量的产品;(a11)提高CdCl2胁迫下秋葵的总类胡萝卜素含量;(a12)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的总类胡萝卜素含量的产品;(a13)提高CdCl2胁迫下秋葵的相对水含量;(a14)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的相对水含量的产品;(a15)提高CdCl2胁迫下秋葵的SOD活性;(a16)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的SOD活性的产品;(a17)提高CdCl2胁迫下秋葵的GPX活性;(a18)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的GPX活性的产品;(a19)提高CdCl2胁迫下秋葵的CAT活性;(a20)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的CAT活性的产品;(a21)提高CdCl2胁迫下秋葵的GR活性;(a22)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的GR活性的产品;(a23)提高CdCl2胁迫下秋葵的APX活性;(a24)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的APX活性的产品;(a25)提高CdCl2胁迫下秋葵的POD活性;(a26)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的POD活性的产品;(a27)降低CdCl2胁迫下秋葵的MDA含量;(a28)制备降低CdCl2胁迫下秋葵的MDA含量的产品;(a29)降低CdCl2胁迫下秋葵的电解质渗透率;(a30)制备降低CdCl2胁迫下秋葵的电解质渗透率的产品;(a31)降低CdCl2胁迫下秋葵的H2O2含量;(a32)制备降低CdCl2胁迫下秋葵的H2O2含量的产品;(a33)提高秋葵CdCl2胁迫抗性。
[0008]上述的应用,采用浓度为1
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100μmol/L的海藻糖对植物进行叶面喷施。
[0009]一种秋葵培育方法,采用浓度为1
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100 mmol/L海藻糖对所述秋葵进行叶面喷施。优选的:采用浓度为1
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10 mmol/L的海藻糖对所述秋葵进行叶面喷施;进一步优选的:采用浓度为10 mmol/L的海藻糖对所述秋葵进行叶面喷施。
[0010]一种缓解秋葵CdCl2胁迫损伤的方法,采用浓度1
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100 mmol/L的海藻糖对所述秋葵进行叶面喷施。优选的:采用浓度为1
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10 mmol/L的海藻糖对所述秋葵进行叶面喷施;进一步优选的:采用浓度为10 mmol/L海藻糖对所述秋葵进行叶面喷施。
[0011]上述的植物是如下(c1)至(c3)中的任一种:(c1)双子叶植物;(c2)锦葵科植物;(c3)秋葵。
[0012]本专利技术还保护海藻糖在抗CdCl2胁迫秋葵选育中的应用。
[0013]本专利技术还保护上述的方法在抗CdCl2胁迫秋葵选育中的应用。
[0014]以上任一所述方法中,所述的秋葵具体为幼苗期的秋葵。
[0015]以上任一所述秋葵可为台湾五福秋葵。
[0016]本专利技术所提供的一种外源海藻糖在缓解CdCl2对秋葵幼苗胁迫作用中的应用:外源喷施海藻糖可提高秋葵植株的CdCl2胁迫抗性。0.1 mmol/L CdCl2胁迫发芽率试验结果表明,1和10 mmol/L海藻糖处理的秋葵种子萌发率和鲜重显著高于0和100 mmol/L海藻糖处理,与0 mmol/L海藻糖植株相比分别提高了51%、130%和47%、118%,其中以10 mmol/L海藻糖处理的秋葵幼苗效果最佳。0.1 mmol/L CdCl2胁迫盆栽试验结果表明,外源海藻糖处理的秋葵幼苗植株生长良好和抗性提高,1、10和100 mmol/L海藻糖处理的盆栽秋葵幼苗鲜重和干重显著高于0 mmol/L海藻糖处理,与0.0 mmol/L海藻糖植株相比分别提高了62%、123%、37%和213%、368%、188%,其中以10 mmol/L海藻糖处理的秋葵幼苗效果最佳,表达出很强的CdCl2胁迫抗性;具体体现在海藻糖处理后的秋葵幼苗材料增加了海藻糖含量、增加了脯氨酸含量、增加了叶绿素a含量、增加了叶绿素b含量、增加了总叶绿素含量、增加了总类胡萝卜素含量、增加了相对水含量、增加了SOD活性、增加了GPX活性、增加了CAT活性、增加了GR活性、增加了APX活性、增加了POD活性、降低了电解质渗透率、降低了H2O2含量和降低了丙二醛含量。
[0017]结果表明,本专利技术的海藻糖在缓解CdCl2对秋葵幼苗胁迫作用中具有重要应用,利用确定浓度的海藻糖作物缓解剂,海藻糖能够促进秋葵幼苗在CdCl2胁迫下的生长,提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.海藻糖在缓解植物CdCl2胁迫损伤或提高植物CdCl2胁迫抗性中的应用。2.海藻糖在如下(a1)
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(a33)中至少一种中的应用:(a1)提高CdCl2胁迫下秋葵的海藻糖含量;(a2)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的海藻糖含量的产品;(a3)提高CdCl2胁迫下秋葵的脯氨酸含量;(a4)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的脯氨酸含量的产品;(a5)提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素a含量;(a6)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素a含量的产品;(a7)提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素b含量;(a8)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的叶绿素b含量的产品;(a9)提高CdCl2胁迫下秋葵的总叶绿素含量;(a10)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的总叶绿素含量的产品;(a11)提高CdCl2胁迫下秋葵的总类胡萝卜素含量;(a12)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的总类胡萝卜素含量的产品;(a13)提高CdCl2胁迫下秋葵的相对水含量;(a14)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的相对水含量的产品;(a15)提高CdCl2胁迫下秋葵的SOD活性;(a16)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的SOD活性的产品;(a17)提高CdCl2胁迫下秋葵的GPX活性;(a18)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的GPX活性的产品;(a19)提高CdCl2胁迫下秋葵的CAT活性;(a20)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的CAT活性的产品;(a21)提高CdCl2胁迫下秋葵的GR活性;(a22)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的GR活性的产品;(a23)提高CdCl2胁迫下秋葵的APX活性;(a24)制备提高CdCl2胁迫下秋葵的APX活性的产品;(a25)提高CdCl2胁迫下秋葵的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王飞兵,万陈中,程小萌,李纯,潘园昕,皮佳莉,刘慧楠,张妍宁,王海洋,王尊欣,叶玉秀,陈新红,
申请(专利权)人:淮阴工学院,
类型:发明
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