[發(fā)明專利]利用根系分泌的蘋果酸含量表征植物抗干旱脅迫能力的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210524854.0
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102986519A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳沿友;趙寬;牛慧樣;邢德科;杭紅濤;趙玉國;劉叢強(qiáng);劉瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00;A01G7/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種利用根系分泌的蘋果酸含量表征植物抗干旱脅迫能力的方法，屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和農(nóng)作物抗干旱能力的監(jiān)測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

干旱是影響植物生長發(fā)育的重要因素。植物抗干旱逆境能力的鑒定，對準(zhǔn)確判斷植物的抗逆性以及篩選抗性品種，為植物的環(huán)境適應(yīng)性以及不同生態(tài)系統(tǒng)植物的選擇與配置具有一定的理論意義與應(yīng)用價值。

干旱脅迫下植物會產(chǎn)生一系列生理反應(yīng)來適應(yīng)這種環(huán)境脅迫，如根系分泌物增多、脫落酸的增加，葉片水勢的增加及水分利用率的增高等。蘋果酸是植物根系分泌物中最常見的低分子量有機(jī)酸之一。蘋果酸是光呼吸代謝過程中最活躍的中間代謝物，根系分泌物中蘋果酸的含量與光呼吸代謝有直接的關(guān)系。蘋果酸含量越多表明光呼吸代謝越活躍。在干旱脅迫下，植物氣孔關(guān)閉，植物可通過加強(qiáng)光呼吸途徑為葉綠體補(bǔ)充水和二氧化碳進(jìn)行光合作用，從而避免干旱脅迫下光合器官的傷害。

目前檢測植物逆境生理及抗逆性的常用方法有以下四種：

????1.?葉片觀察法。這是一種最直觀、最簡便的方法，作物受逆境脅迫后也會引起特有的生理病征，許多植物直接表現(xiàn)在葉片上，該方法主要應(yīng)用于礦質(zhì)元素引起的逆境生理脅迫，但是每種植物某種元素的病征不完全一致，而缺乏元素的程度不同，表現(xiàn)程度也不同。因此，該方法過于局限性，準(zhǔn)確性較差。

????2.?紅外線氣體分析法。紅外線分析儀對雙元素組成的氣體有強(qiáng)烈的吸收能力，該方法是利用二氧化碳對紅外線的吸收率檢測紅外光能量的被吸收量來實現(xiàn)逆境脅迫下光合能力檢測的方法。這種檢測方法具有一定的特殊性，目前應(yīng)用較多的該類儀器有Li-6400型，Ciras-1型，Ciras-2型，Ci-340型，GFS-3000型便攜式光合測量系統(tǒng)。該方法所使用的儀器過于昂貴，且操作起來較為繁瑣，儀器本身受外界環(huán)境因素影響大、測量時間長、成本過高等。

????3.?葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)技術(shù)分析法。葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)技術(shù)被稱為研究植物光合功能的快速、無損傷探針，目前廣泛應(yīng)用于植物逆境生理、產(chǎn)量預(yù)測、環(huán)境污染的檢測、遙感遙測等方面的研究，是一種較為理想的研究植物對環(huán)境脅迫的即時性方法，與紅外線氣體分析法一起用于表征植物的抗逆性強(qiáng)弱。該方法是現(xiàn)今用得最多的逆境生理與抗逆性的檢測方法，但儀器成本較高、參數(shù)較多且易于混淆、受外界環(huán)境影響大等問題。

????4.?植物理化實驗指標(biāo)分析法。該方法主要包括植物體內(nèi)各種常見抗性指標(biāo)的測定如丙二醛、脯氨酸含量的測定，各種酶如過氧化物酶，過氧化氫酶，抗壞血酸氧化酶以及多酚氧化酶等活性的測定。該方法能充分的反映植物對逆境生理脅迫的影響，但存在實驗周期長、實驗步驟較繁瑣、工作量大、靈敏度較低等缺點。

上述方法都存在著各種不同的缺點，在實際應(yīng)用中不利于推廣與普及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供了一種植物抗干旱脅迫能力的定量測定方法，為不同植物的抗干旱能力提供了可比性。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種利用根系分泌的蘋果酸含量表征植物抗干旱脅迫能力的方法，包含以下步驟：

第一、選擇生長狀況相似的植物幼苗，用常規(guī)配方的營養(yǎng)液培養(yǎng)植物30天后隨機(jī)進(jìn)行分組；一組繼續(xù)在常規(guī)配方的營養(yǎng)液中培養(yǎng)；另一組是在常規(guī)配方的營養(yǎng)液中添加聚乙二醇6000?—PEG?6000后模擬干旱脅迫環(huán)境下的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，

第二、收集不同培養(yǎng)液培養(yǎng)后兩組植物的根系分泌物，測定根系分泌物中的蘋果酸含量；

第三、將在常規(guī)配方的營養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物根系分泌的蘋果酸含量記為Mn，模擬干旱脅迫環(huán)境下培養(yǎng)的植物根系分泌的蘋果酸含量記為Ms；由此得到干旱脅迫處理的植物根系分泌蘋果酸含量比常規(guī)配方的營養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物根系分泌蘋果酸含量的增加比記為????????????????????????????????????????????????，由此可判斷出不同植物抗干旱能力大小。

所述的不同培養(yǎng)液的條件下兩組植物的培養(yǎng)時間為15天。

所述的聚乙二醇6000—PEG?6000的添加量為每升常規(guī)配方的營養(yǎng)液中添加50克。

所述的測定根系分泌物中的蘋果酸含量的方法為生物酶電極方法。

所述的利用CaCl₂溶液收集不同培養(yǎng)液培養(yǎng)后兩組植物的根系分泌物。

本發(fā)明的優(yōu)點如下：

利用根系分泌的蘋果酸含量表征植物抗干旱脅迫能力的原理：