[發(fā)明專利]外源褪黑素在提高萊茵衣藻抗鹽能力中的應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810393931.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN108660104A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王英娟;張雨靖;高文英;馮政;白慶慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/38
• 分類號(hào): C12N1/38;C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219
• 代理人: 劉艷霞

本發(fā)明公開了褪黑素在增加植物細(xì)胞中抗氧化酶活性的應(yīng)用。為探索褪黑素在萊茵衣藻抗鹽機(jī)制的抗氧化防御體系中的可能作用奠定了基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物科技技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及外源褪黑素在提高萊茵衣藻抗鹽能力中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

鹽脅迫是世界上主要的農(nóng)業(yè)問題之一，它影響植物的生長和發(fā)育，并導(dǎo)致作物生產(chǎn)力下降。土壤鹽漬化可能是由于自然原因造成的，如咸雨，沿海水域或母巖和海水鹽的污染。過度的鹽會(huì)降低植物細(xì)胞的養(yǎng)分吸收或運(yùn)輸，增加鈉離子(Na⁺)的積累，對(duì)細(xì)胞器造成損傷，減少土壤滲透勢(shì)，并抑制光合作用，從而對(duì)植物生理造成不利影響。值得注意的是，鹽分誘導(dǎo)的光合電子傳遞抑制會(huì)導(dǎo)致有毒活性氧(ROS)如O^2·-，H₂O₂和·OH的過度積累以及細(xì)胞氧化還原穩(wěn)態(tài)的破壞。此外，作為強(qiáng)氧化劑，高濃度的ROS可以通過脂質(zhì)過氧化損傷膜，破壞DNA鏈并使各種重要的酶失活。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，植物對(duì)鹽度的綜合生理反應(yīng)涉及多種保護(hù)機(jī)制，主要包括相容性溶質(zhì)的合成和積累，離子穩(wěn)態(tài)控制，植物組織內(nèi)水分吸收和分布的調(diào)節(jié)，氧化損傷的減少以及光合作用的維持。在一些關(guān)于藻類中鹽脅迫的研究可觀察到類似于植物脅迫耐受性的自我保護(hù)機(jī)制。例如，鹽脅迫會(huì)降低淡水藻類中光合色素，碳水化合物，蛋白質(zhì)和K+的含量，但脯氨酸和抗氧化酶活性會(huì)顯著增加，從而提高耐鹽性。此外，有報(bào)道稱當(dāng)萊茵衣藻暴露于某些應(yīng)激劑時(shí)，會(huì)形成被稱為“palmelloid”或“coenobium”的多細(xì)胞聚集體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種褪黑素的應(yīng)用。探索褪黑素在萊茵衣藻抗鹽機(jī)制的抗氧化防御體系中的可能作用奠定了基礎(chǔ)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，褪黑素在增加植物細(xì)胞中抗氧化酶活性的應(yīng)用。

進(jìn)一步地，該植物細(xì)胞所在的為鹽脅迫的環(huán)境。

進(jìn)一步地，該植物為單細(xì)胞植物。

進(jìn)一步地，該褪黑素中有效成分的濃度為0.1～1μM。

進(jìn)一步地，該單細(xì)胞植物為萊茵衣藻。

進(jìn)一步地，在植物細(xì)胞的培養(yǎng)過程中添加褪黑素。

本發(fā)明還公開了一種植物細(xì)胞中抗氧化酶活性的促進(jìn)劑，其有效成分為褪黑素。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：外源MT的應(yīng)用影響萊茵衣藻的生長和細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶的活性，這些結(jié)果為探索MT在萊茵衣藻抗鹽機(jī)制的抗氧化防御體系中的可能作用奠定了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于測(cè)試褪黑素處理對(duì)萊茵衣藻細(xì)胞對(duì)NaCl脅迫的響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖；

圖2為本發(fā)明中褪黑素對(duì)鹽或非鹽脅迫下萊茵衣藻細(xì)胞生長的影響趨勢(shì)圖；

圖3為本發(fā)明中不同TAP條件下的萊茵衣藻的光學(xué)顯微鏡的形態(tài)觀察圖；

圖4外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于鹽或非鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞SOD活性的影響；

4a為外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于非鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞SOD活性的影響比較圖；

4b為外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞SOD活性的影響比較圖；

圖5外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于鹽或非鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞CAT活性的影響；

5a為外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于非鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞CAT活性的影響統(tǒng)計(jì)圖；

5b為外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞CAT活性的影響統(tǒng)計(jì)圖；

圖6外源褪黑素對(duì)萊茵衣藻處于鹽或非鹽脅迫時(shí)對(duì)其細(xì)胞POD活性的影響比較圖；