[發明專利]一種定量計算植物固有抗低磷脅迫能力的方法

在審

• 申請號: 201710160548.6
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107094518A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 邢德科;吳沿友;徐小健;余乾;吳沿勝;趙玉國;姚香平
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01G7/00
• 分類號: A01G7/00;G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生態修復工程和植物信息檢測技術領域，具體涉及一種定量計算植物固有抗低磷脅迫能力的方法。

背景技術

中國西南喀斯特地區巖石易溶且土壤瘠薄，土壤中的有效磷含量大約僅為0.033mmol/L，十分匱乏，不利于植物的正常生長，生態系統十分脆弱，導致當地經濟產量低下，影響農民收入，使得地區貧困現象日益加劇，較低的有效磷含量是植被恢復的重要限制因子之一。為了營建一個功能良好的穩定的生態系統，植被恢復的成敗與否至關重要，在生態系統脆弱的喀斯特地區發展與培育優勢物種已被證明是可行的。然而在喀斯特地區的缺磷環境中進行植樹造林，合適物種的篩選仍然是關鍵所在，這也成為限制喀斯特地區生態修復的技術瓶頸。

磷在植物的生長和代謝活動中發揮著非常重要的作用，植物對低磷的適生機制也可以成為其對喀斯特環境的適生策略之一。植物在長期的進化過程中形成了各種不同的對土壤缺磷的適應性反應，以完成其生命周期。

缺磷條件下大多數植物最典型的變化是根冠比增加，可使植物利用有限的碳水化合物形成更大的吸收根表面積，以獲得更多的營養。缺磷脅迫還會增加植物根系有機酸分泌量，根系分泌的有機酸通過酸化、絡合或鰲合作用以活化土壤中難溶性磷化合物如鈣磷、鐵磷和鋁磷，從而緩解磷脅迫。缺磷條件下不同植物不僅因所表現出的適應性反應不同而對土壤磷的利用能力不同，而且同一植物的不同品種在對土壤中磷的吸收以及體內磷的利用率方面也可能存在明顯差異。

植物組織中磷含量的變化特征能夠反映植物對土壤中無機磷的吸收利用情況，植物較強的無機磷獲取能力能夠減緩缺磷脅迫下植物組織中磷含量的下降速率，維持植物的正常生長，從而增強植物對喀斯特地區低磷環境的適應性。因此可以依據植物在缺磷環境下磷含量的相對下降速率判斷不同植物的固有抗低磷脅迫能力，為篩選喀斯特適生植物提供新方法。

考慮到喀斯特環境的高度異質性，即使在同一地區，也存在著程度大小不一的低磷脅迫，為了能夠使抗低磷脅迫能力不同的植物合理配置到對應的缺磷環境中，需要定量比較不同植物的抗低磷脅迫能力。

對現行專利《利用根系有機酸的分泌特征檢測植物抗缺磷脅迫能力》(CN103163238A)，主要利用根系分泌的有機酸對磷的提取成本來檢測植物的抗低磷脅迫能力，由于根系分泌物本身的復雜性，對測試方法要求較高，需要對幾種有機酸分別進行分離純化和濃縮。同時，無法高度還原自然狀況下植株在土壤中的分泌情況。

也有許多研究主要集中在植物對低磷脅迫的適生機制，光合、生理特性、根系形態和生長對低磷脅迫的響應，以及植物對磷的吸收能力等方面。研究結果僅僅定性分析了不同植物對低磷脅迫的適應能力。

在喀斯特地區，為了提高脆弱生態環境的治理效率，適生物種與異質性環境的精確錨定需要一種能夠高效、準確定量植物固有抗低磷脅迫能力的方法。利用植物在缺磷環境下磷含量的相對下降速率能夠定量植物固有抗低磷脅迫的能力。

發明內容

本發明提供了一種定量計算植物固有抗低磷脅迫能力的方法，以更快速、準確、高效的比較不同植物的固有抗低磷脅迫能力，為篩選喀斯特適生植物提供新的指標體系。

本發明采用的技術方案為：

一種定量計算植物固有抗低磷脅迫能力的方法，包括以下步驟：

步驟一，實驗室內采用同樣規格的穴盤萌發植物種子，配制培養液培養植物幼苗，至3葉期以上，隨機選取生長狀況相似的植物幼苗，由高到低依次設置不同磷含量的培養液，分別對選取的植物幼苗進行相同時間段的培養；

步驟二，選取每一磷含量的培養液培養后的植物5株，將植物組織置于烘箱中烘干、研碎、過篩，并稱取0.3～0.5g研碎的粉末進行消解；

步驟三，測定消解液中磷的濃度n，并計算植物組織中的磷含量C；

步驟四，將磷含量最高的培養液培養過的植物組織中的磷含量作為參照，計算各磷含量的培養液培養后的植物組織中的相對磷含量值RC_i，i為1，2，3…；

步驟五，將各磷含量的培養液培養后的植物組織中的相對磷含量值相加得到植物組織累積相對磷含量值T_RC；

步驟六，比較植物組織累積相對磷含量值T_RC的大小，從而定量計算出不同植物固有抗低磷脅迫的能力。

進一步，所述步驟一中培養的時間不少于2周。

進一步，所述步驟三中采用連續流動分析儀測定消解液中磷的濃度n。