CN115812531B - 一种提高冰叶日中花幼苗耐盐性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物学领域,提供了一种提高冰叶日中花幼苗耐盐性的方法,确定了冰叶日中花生长的最适NaCl浓度,适量NaCl处理在提高冰叶日中花幼苗产量的同时,还增加了幼苗各种营养成分(蛋白质、可溶性糖、有机酸、膳食纤维和各种氨基酸)的含量,此时甜菜红素含量也最高。在0mM(对照NaCl浓度)、100mM(最适NaCl浓度)和200mM(胁迫NaCl浓度)NaCl处理下,分别确定了冰叶日中花幼苗生长的最适氮素(7.5mM)、磷素(1mM)、钾素(4mM)和钙素(5mM)浓度。在0mM、100mM和200mMNaCl处理下,采用四因素三水平正交实验确定了盐处理条件下冰叶日中花幼苗的合理施肥方案,即氮、磷、钾、钙分别是7.5mM、1mM、8mM、2mM或10mM、0.5mM、8mM、5mM的营养液均能明显促进冰叶日中花的生长。
Description
技术领域
本发明属于植物学领域,特别涉及一种提高冰叶日中花幼苗耐盐性的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
在气候不断变化的背景下,土壤盐渍化是普遍存在的环境问题之一,它严重影响着全球的粮食安全,已经成为全球性的生态问题。
盐渍化土壤中含量最多的阳离子为Na+,其次是Mg2+、Ca2+、K+;含量最多的阴离子是Cl-,其次是HCO3 -、CO3 2-。土壤中的这些盐离子会对植物产生渗透胁迫、离子胁迫和营养不平衡现象,阻碍植物的正常生长。同时根系周围的大量Na+、Cl-离子会通过被动方式进入植物体内,不仅对植物造成离子毒害,还会抑制植物对其他营养元素Ca2+、K+、NO3 -、PO4 3-的吸收,影响植物体内的新陈代谢,最终引起光合作用和碳代谢受损等不可逆伤害。
冰叶日中花隶属于番杏科,是一种泌盐盐生植物。冰叶日中花不仅耐逆,还是一种非常好的保健蔬菜,不仅风味独特,还含有大量的营养成分,具有降低血糖和改善肝脏功能的作用,所以越来越受到人们的青睐。
论文《冰叶日中花耐盐机制的研究进展》从冰叶日中花的渗透调节、水通道蛋白调控以及活性氧清除等方面综述了其耐盐机制。
论文《钙对盐胁迫下冰叶日中花不同器官离子含量和根部K+、Na+吸收的影响》研究了冰叶日中花受到盐胁迫后,钙参与了促进根部Na+外排、抑制K+外流的过程,进而保持各器官中较低的Na+含量,表明钙在维持和调控离子平衡中起到重要作用。
论文《冰叶日中花在氯化钠、钠盐、氯盐处理下的生理响应》以冰叶日中花为材料,研究不同浓度的氯化钠、钠盐、氯盐对其营养生长与光合途径转变的影响。
上述研究虽然对于改善盐胁迫下冰叶日中花的生长状况有一定的借鉴意义,但由于影响植物生长的因素包括:水分、空气、光照、土壤酸碱度、土壤微生物等多个方面,因此,还需要建立不同因子与冰叶日中花生长指标间的直接对应关系,以更好地指导冰叶日中花的种植。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种提高冰叶日中花幼苗耐盐性的方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一个方面,提供了NO3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数或调节离子含量中的应用,所述盐胁迫的具体条件为:NaCl的浓度为50~100mM;
NO3-的浓度为2.5~10mM。
本发明的第二个方面,提供了PO4 3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数或调节离子含量中的应用,所述盐胁迫的具体条件为:NaCl的浓度为50~100mM;
所述PO4 3-的浓度为0.5~1mM。
本发明的第三个方面,提供了K+在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数或调节离子含量中的应用,所述盐胁迫的具体条件为:NaCl的浓度为50~100mM;
所述K+的浓度为4~8mM。
本发明的第四个方面,提供了营养液T5或T7在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数或调节离子含量中的应用,所述营养液T5中含有NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+,其中,N:P:K:Ca的浓度比为7.5:1:8:2;
所述营养液T7中含有NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+,其中,N:P:K:Ca的浓度比为10:0.5:8:5。
本发明的第五个方面,提供了采用PO4 3-、Ca2+的组合处理在提高冰叶日中花中邻苯二甲酸二丁酯的含量中的应用。
本发明的有益效果
(1)与NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+单离子处理相比,采用PO4 3-、Ca2+的组合处理可以显著提高冰叶日中花中邻苯二甲酸二丁酯的含量,具有协同增效的作用。
(2)本发明研究发现:在胁迫NaCl处理下,NO3 -处理明显促进了冰叶日中花幼苗的生长,表现为生物量和光合作用明显升高;叶片中的Na+和Cl-含量明显降低,而K+和NO3 -含量明显升高。有效缓解盐胁迫对冰叶日中花造成的伤害。
(3)本发明研究发现:在胁迫NaCl处理下,PO4 3-处理可以提高花幼苗的生物量、叶绿素含量和光合作用,叶片中的Na+和Cl-含量降低,而K+和PO4 3含量升高。
(4)本发明研究发现:在胁迫NaCl处理下,K+处理可以提高花幼苗的生物量、叶绿素含量和光合作用,叶片中的Na+和Cl-含量降低,而K+和PO4 3含量升高。
(5)本发明研究发现:在胁迫NaCl处理下,NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+四种离子的协同处理可以明显促进冰叶日中花的生长,明显降低了Na+和Cl-的含量,明显增加了K+、NO3 -和PO4 3-的含量,提高了幼苗耐受盐胁迫的能力。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明不同浓度NO3 -对NaCl处理下冰叶日中花幼苗鲜重、干重的影响。注:其中数据为5个重复数值的平均值±SD,不同小写字母表示利用Duncan’s多重检验在P<0.05水平上的差异显著情况,下同。
图2为本发明不同浓度NO3 -对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中叶绿素含量的影响。
图3为本发明不同浓度NO3 -对NaCl处理下冰叶日中花幼苗光合参数的影响。
图4为本发明不同浓度NO3 -对NaCl处理下冰叶日中花幼苗Na+、K+的影响。
图5为本发明不同浓度NO3 -对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中NO3 -、Cl-含量的影响。
图6为本发明不同浓度PO4 3-对NaCl处理下冰叶日中花幼苗鲜重、干重的影响。
图7为本发明不同浓度PO4 3-对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中叶绿素含量的影响。
图8为本发明不同浓度PO4 3-对NaCl处理下冰叶日中花幼苗光合参数的影响。
图9为本发明不同浓度PO4 3-对NaCl处理下冰叶日中花幼苗Na+、K+的影响。
图10为本发明不同浓度PO4 3-对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中PO4 3-、Cl-含量的影响。
图11为本发明不同浓度Ca2+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗鲜重、干重的影响。
图12为本发明不同浓度Ca2+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中叶绿素含量的影响。
图13为本发明不同浓度Ca2+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗光合参数的影响。
图14为本发明不同浓度Ca2+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗Na+、K+的影响。
图15为本发明不同浓度Ca2+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中NO3 -、Cl-含量的影响。
图16为本发明不同浓度K+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗鲜重、干重的影响。
图17为本发明不同浓度K+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中叶绿素含量的影响。
图18为本发明不同浓度K+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗光合参数的影响。
图19为本发明不同浓度K+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗Na+、K+的影响。
图20为本发明不同浓度K+对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中NO3 -、Cl-含量的影响。
图21为本发明不同氮磷钾钙配比对NaCl处理下冰叶日中花幼苗地上部分的鲜重、干重影响。注:其中数据为5个重复数值的平均值±SD,不同小写字母表示利用Duncan’s多重检验在P<0.05水平上的差异显著情况,下同。
图22为本发明不同氮磷钾钙配比对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中叶绿素含量的影响。
图23为本发明不同氮磷钾钙配比对NaCl处理下冰叶日中花幼苗光合参数的影响。
图24为本发明不同氮磷钾钙配比对NaCl处理下冰叶日中花幼苗中Na+、K+的影响。
图25为本发明不同氮磷钾钙配比对NaCl处理下冰叶日中花幼苗NO3 -、Cl-、PO4 3-的影响。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
下面结合具体的实施例,对本发明做进一步的详细说明,应该指出,所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
以下实施例中,冰叶日中花种子由山东省蚕业研究所乔鹏教授提供,储存于4℃冰箱。
以下实施例中,各指标的测试方法如下:
生物量、叶面积和肉质化程度的测定
地上部分鲜重的测定:参考方法(赵晨.冰叶日中花在氯化钠、钠盐、氯盐处理下的生理响应[D].山东师范大学,2021.),测其鲜重(FW)。
地上部分干重的测定:将上述植物材料迅速剪成小块,并混匀,称取2g材料装于干净、干燥的信封中,于70℃的烘箱中烘2-3天,直至恒重为止,称得该重量即鲜重为2g的材料干重(DW)。再根据含水量计算出总干重。每个处理测定5个重复数值。含水量(%)=(2-DW)/2×100%
地上部分总干重(g)=FW-(含水量×FW)
叶面积的测定:NaCl处理28天后,取长势一致且相同叶位的叶片,用叶面积测量仪(YMJ-P,山东恒美电子科技有限公司)测量其叶面积,每个处理测定5个重复数值。
肉质化程度(g/cm2)=FW/leafarea,参考方法(Rahman M M,Mostofa M G,RahmanM A,Islam M R,Tran L.Acetic acid:a cost-effective agent for mitigation ofseawater-induced salt toxicity in mung bean[J].Scientific Reports,2019,15186(9).)。
离子含量的测定
准确称取5g样品,烘干,参考方法(王桂华,李家威,陆剑华,王东映,郭剑雄,李海乔,余构彬.广东蔗区土壤重金属元素的监测和评价[J].甘蔗糖业,2014,(01):54-57.),加入8mlHNO3浸泡一夜;在200℃电热板消解至剩余2-3ml液体,消解结束后,用5%HNO3稀释定容至20ml,备用。使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP:AgilentICP-OES710,YS-069),在不同波长下测定不同离子的含量,每种离子对应的波长(nm)分别为S/181.972、B/249.772、Mn/257.610、Mo/202.032、Ni/231.604、Si/251.611、Mg/279.553、Na/589.592、Cu/327.395、Ca/396.847、K/766.491、Fe/238.204、Zn/213.857,每个处理测定6个重复数值。
营养成分含量的测定
蛋白质含量的测定:精确称取充分混匀的冰叶日中花幼苗样品5g至消化管中,参考方法(索炎炎,范瑞兆,司贤宗,余琼,孙艳敏,毛家伟,李亮,余辉.砂姜黑土区花生优质高产的氮钙硫施肥模型研究[J].核农学报,2019,33(07):1448-1456),用全自动固氮仪(自动加液、蒸馏、滴定和记录滴定数据)来测定蛋白质的含量。氨基酸含量的测定:使用匀浆机将材料样品制成匀浆,密封冷冻备用;参考方法(王丽莉.多肽类药物的氨基酸检测方法[J].科技创新与应用,2014,(16):272.)水解材料并将其减压干燥;过0.22μm滤膜后,将样品标准液和测定液注入氨基酸分析仪,以外标法计算各氨基酸的浓度。可溶性糖含量的测定:参考方法(陆俊玮.空间电场结合低温贮藏对杨梅保鲜效果的研究[D].浙江海洋大学,2019.),用移液管分别准确吸取0、0.2、0.4、0.8、1和1.2mL葡萄糖标准溶液放入10mL离心管中,加水至2mL,再加入4mL 3,5-二硝基水杨酸,加热5min,制作标曲;用移液管吸取样液5mL,加入1mL 6mol/L盐酸;加入3滴甲基红指示剂,用6mol/L氢氧化钠溶液中和成浅橙色,按以上步骤,测定样品的吸光度值。
甜菜红素含量的测定
采用传统的溶剂萃取法,即浸提法,提取叶片中的甜菜红素。参考方法(段迪.盐地碱蓬甜菜红素提取分离及纯化工艺的研究[D].山东师范大学,2009.),取新鲜叶片5g置于研钵中,加入液氮,快速研磨充分,加5mL水,38℃浸提30min,料液比1:5且保证酸性;12000g离心,留下上清,在波长535nm下测定其OD值。BC(mg/L)×提取液总量(mL)甜菜红素含量(mg/g)=样品鲜重(g)×1000BC(mg/L)=(OD×Df×Mw×1000)/(ε×L),Df为稀释倍数,Mw为甜菜红素的分子量(Mw=550g/mol),ε为甜菜红素的摩尔吸光系数ε=60000L/(mol·cm),L为比色皿的厚度。
叶绿素含量的测定
剪下冰叶日中花幼苗长势一样、相同叶位的成熟叶片,立刻用去离子水洗净、擦干、剪碎并混匀,参考方法(赵晨.冰叶日中花在氯化钠、钠盐、氯盐处理下的生理响应[D].山东师范大学,2021.)和计算公式。每个处理测定5个重复数值。
植物体内阳离子含量的测定
剪下冰叶日中花幼苗相同叶位、长势一样的成熟叶片,参考方法(Lin J,Li J P,Yuan F,Yang Z,Wang B S,Chen M.Transcriptome profiling of genes involved inphotosynthesis in Elaeagnus angustifolia L.under salt stress[J].Photosynthetica,2018.),用FlamePhotometer410型火焰分光光度计分别测定Na+、K+和Ca2+含量。每个处理设5个重复。
植物体内阴离子含量的测定
植物体内NO3 -含量的测定方法:
(1)配置500mg/L硝态氮标准液,准确称取0.7221g硝酸钾,溶于蒸馏水中,并定容至200mL;分别取1、2、3、4、5mL的标准液于25mL容量瓶中,定容,标准液浓度分别变为20、40、60、80、100ug/mL。
(2)NO3 -的提取,取0.3g样品材料,在试管中加入10ml去离子水,沸水浴3h之后,将剩余液体用去离子水稀释并定容至25ml。
(3)取标准液或提取液各0.1ml,分别放入0.4ml 5%水杨酸-硫酸溶液、9.5ml 8%氢氧化钠,摇匀,置于室温下20min。空白对照为0.1ml蒸馏水,其它条件和实验组一样。
(4)参考方法(付新星.嫁接对西瓜苗期硝酸盐吸收和利用的影响[D].浙江大学,2014.),用紫外分光光度计测定吸光度值,并制作标曲,得到回归方程;
最后根据吸光度值和回归方程计算出各个样品的NO3 -含量。
植物体内Cl-含量的测定方法:
(1)配制Cl-标准溶液,准确称取0.8243g NaCl,用DDH2O稀释到500mL,质量浓度为1mg/mL的标准Cl-溶液。
(2)分别取1、2、3、4、5、6、7mL的浓度为20ug/mL的标准Cl-溶液于25mL容量瓶中,加入2mL HNO3,2mL丙酮,1mL的5mg/mL AgNO3后用去离子水定容、摇匀。
(3)同NO3 -含量测定方法的步骤(2)。在洁净的10mL试管中,加入0.8mLHNO3、0.8mL丙酮、0.4mLAgNO3、0.8mL植物提取液和7.2mL去离子水,摇匀,室温放置15min后,以水为空白对照,其它条件和实验组一样。
(4)参考方法(周强,李萍,曹金花,於丙军.测定植物体内氯离子含量的滴定法和分光光度法比较[J].植物生理学通讯,2007,(06):1163-1166.),用紫外分光光度计在335nm处测定其吸光度值,绘制标准曲线,根据回归方程计算各个样品的Cl-含量。
植物体内PO4 3-含量的测定方法:钼蓝法测定磷含量
(1)配制50ug/mL标准磷溶液,参考方法(刘杰.向日葵对碱胁迫和盐胁迫适应机制比较[D].东北师范大学,2011.),准确称取0.0439g KH2PO4,溶于100mL去离子水中,加入5mL(浓)H2SO4,定容至250mL;配制钼酸铵-硫酸混合液,称取10g钼酸铵,用80mL去离子水溶解。将112mL(浓)H2SO4慢慢倒入160mL去离子水中,冷却。这两溶液混合,用去离子水稀释至400mL;配制0.1mol/LSnCl2溶液,称取0.95g SnCl2,加入10mL(浓)HCl,稀释到50mL。
(2)根据表1,测定每个磷浓度下的OD值,绘制标准曲线:混合、静置10-15min,660nm波长下测各标准溶液的OD值。
(3)植物组织液中磷含量的测定:取0.3g叶片,加入5mL去离子水,研磨充分,3000g离心15min,留上清。若着色产生,用活性炭脱色。取两份1mL组织液分别置于5mL试管中,在上述同样条件下测定其OD值。
不同浓度标准磷溶液中各成分的含量
| 磷浓度(μg/mL) | 0 | 10 | 15 | 20 | 30 | 35 | 40 | 50 |
| 标准磷溶液(mL) | 0 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 1 |
| 蒸馏水(mL) | 1 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0 |
| 钼酸铵-硫酸混合液(mL) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| SnCl2(mL) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
(4)计算方式:磷酸根质量浓度P(ug/gFw)=ρ·v/m;ρ为提取液磷含量(ug/mL);v为提取液体积(mL);m为样品鲜重(g)。
植株叶片光合参数的测定
参考方法(孟国花.不同氮磷钾水平对盐胁迫下甜高粱生长的影响[D].山东师范大学,2012.),选取冰叶日中花幼苗长势一致且相同叶位的成熟叶片来测定其光合参数,测定时间在上午10:00到12:00,下午2点到4点。每个处理中各个光合参数(Pn、Ci、Tr、Gs)均测定15个重复数值。
实施例1氮素处理
将大小、长势一致的幼苗分别进行0mM、100mM和200mM NaCl处理。每组盐处理下分别浇灌0.1、2.5、5、7.5和10mM这5个不同浓度的NO3 -营养液(其他营养成分同标准霍格兰营养液,见表1)。每个处理设5个重复,处理28天后测量各项生理指标。
表1不同浓度的NO3 -营养液中各成分的含量(mM),微量元素的含量同标准霍格兰营养液
| 添加的营养元素 | 0.1NO3 - | 2.5NO3 - | 5NO3 - | 7.5NO3 - | 10NO3 - |
| Ca(NO3)2 | 0.05 | 1.25 | 2.5 | 3.75 | 5 |
| MgSO4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| KH2PO4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| K2SO4 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| CaCl2 | 5 | 3.75 | 2.5 | 1.25 | 0 |
实施例2磷素处理
其他条件同氮素处理,磷素处理是每组分别浇灌0.1、0.5、1、1.5和2mM这5个不同浓度的PO4 3-营养液(其他营养成分同标准霍格兰营养液,见表2)。每个处理设5个重复,处理28天后测量各项生理指标。
表2不同浓度的PO4 3-营养液中各成分的含量(mM),微量元素的含量同标准霍格兰营养液
实施例3钾素处理
其他条件同氮素处理。钾素处理是每组分别浇灌0.1、2、4、8和10mM这5个不同浓度的K+营养液(其他营养成分同标准霍格兰营养液,见表3)。每个处理设5个重复,处理28天后测量各项生理指标。
表3不同浓度的K+营养液中各成分的含量(mM),微量元素的含量同标准霍格兰营养液
| 添加的营养元素 | 0.1K+ | 2K+ | 4K+ | 8K+ | 10K+- |
| Ca(NO3)2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| MgSO4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| NaH2PO4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| NaNO3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| KCl | 0.1 | 2 | 4 | 8 | 10 |
实施例4钙素处理
其他条件同氮素处理。钙素处理是每组分别浇灌0.1、2、5、10和15mM这5个不同浓度的Ca2+营养液(其他营养成分同标准霍格兰营养液,见表5)。每个处理设5个重复,处理28天后测量各项生理指标。
表4同浓度的Ca2+营养液中各成分的含量(mM),微量元素的含量同标准霍格兰营养液
| 添加的营养元素 | 0.1Ca2+ | 2Ca2+ | 5Ca2+ | 10Ca2+ | 15Ca2+ |
| NaNO3 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| KNO3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| MgSO4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| KH2PO4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| CaCl2 | 0.1 | 2 | 5 | 10 | 15 |
实施例5
将大小、长势一致的幼苗分别进行0mM、100mM和200mM NaCl处理。在每个NaCl浓度处理前提下,采用四因素三水平方法进行正交设计实验,四因素是指氮素(A)、磷素(B)、钾素(C)、钙素(D),每个因素均设置三个水平,氮、磷、钾、钙的三个水平分别为A1A2A3、B1B2B3、C1C2C3、D1D2D3,其中A2、B2、C2和D2分别代表幼苗生长所需的最适氮素水平(7.5mM)、最适磷素水平(1mM)、最适钾素水平(4mM)和最适钙素水平(5mM);A1、B1、C1和D1小于各元素的最适水平,分别是5、0.5、2和2mM;A3、B3、C3和D3高于各元素的最适水平,分别是10、1.5、8和10mM,见表6,共设计了9个处理,每个处理设5个重复。每个因素的三个水平及每个处理中各元素的含量见表5。
表4各营养成分的四因素三水平正交试验表
| 处理 | 组合 | 处理 | 组合 | 处理 | 组合 |
| T1 | A1B1C1D1 | T4 | A2B1C2D3 | T7 | A3B1C3D2 |
| T2 | A1B2C2D2 | T5 | A2B2C3D1 | T8 | A3B2C1D3 |
| T3 | A1B3C3D3 | T6 | A2B3C1D2 | T9 | A3B3C2D1 |
表5氮磷钾钙不同配比营养液中各成分的含量(mM),T0浇灌标准霍格兰营养液
实施例6
其他条件同氮素处理,本实施例是每组分别浇灌表6中不同的溶液。每个处理设5个重复,处理28天后测量各项生理指标。
表6不同溶液中各成分的含量(mM)
对上述实施例1-6的测试结果进行分析,如下:
由此可知,1mM NO3 -处理相比,2.5、5、7.5和10mM NO3 -处理均明显促进了冰叶日中花幼苗的生长,表现为生物量和光合作用明显升高;叶片中的Na+和Cl-含量明显降低,而K+和NO3 -含量明显升高。在0mM和100mM NaCl处理组中,7.5mM和10mM NO3 -是冰叶日中花幼苗生长的最适浓度,而在200mM NaCl处理组,5mM和7.5mM NO3 -是最适的,表明适量的NO3 -可以有效缓解盐胁迫对冰叶日中花造成的伤害。总之,在最适和胁迫NaCl处理下,7.5mM NO3 -是冰叶日中花幼苗生长的最适浓度。
冰叶日中花幼苗的生物量、叶绿素含量和光合作用先升高后降低;叶片中Na+和Cl-含量先降低后升高,K+含量的变化趋势与其相反,PO4 3-含量不断升高。在0mM和100mM NaCl处理组中,与0.1mM PO4 3-相比,0.5、1mM PO4 3-是促进冰叶日中花幼苗生长的最适磷素水平,这时候Na+和Cl-含量显著低于其它处理组,K+含量最高,光合作用最强。在200mM NaCl处理组中,1、1.5mM PO4 3-是最适的。总之,在最适和胁迫NaCl处理下,1mM PO4 3-是冰叶日中花幼苗生长的最适浓度。
随着K+浓度的增加,冰叶日中花幼苗的生物量和光合作用先升高后降低,叶片中Na+和Cl-的含量先降低后升高,NO3 -含量的趋势与其相反,而K+含量不断升高。无论是哪个NaCl浓度处理下,与0.1mM K+相比,施加4mM和8mM K+时,幼苗的生物量最大,叶绿素含量最高,光合作用最强,Na+和Cl-含量最低,NO3 -的含量最高。因此,4mM和8mM K+是幼苗生长的最适浓度,可以有效提高冰叶日中花的耐盐能力。
在0和100mM NaCl处理下,T4(A2B1C2D3;N:P:K:Ca=7.5:0.5:4:10)、T5(A2B2C3D1;N:P:K:Ca=7.5:1:8:2)和T7(A3B1C3D2;N:P:K:Ca=10:0.5:8:5)这3种氮磷钾钙配比明显提高了冰叶日中花幼苗的生物量和光合作用,明显降低了Na+和Cl-的含量,明显增加了K+、NO3 -和PO4 3-的含量,长势最好;在200mM NaCl处理组,T5(A2B2C3D1;N:P:K:Ca=7.5:1:8:2)和T7(A3B1C3D2;N:P:K:Ca=10:0.5:8:5)这2种氮磷钾钙配比时,幼苗的生物量最大,光合作用最强,Na+和Cl-的含量降低,K+、NO3 -和PO4 3-的含量最高。因此,无论在哪种NaCl浓度处理下,氮磷钾钙配比为7.5:1:8:2(T5)或10:0.5:8:5(T7)的营养液均能明显促进冰叶日中花的生长,是幼苗生长所需的最适氮磷钾钙配比,能够提高幼苗耐受盐胁迫的能力。
不同盐处理下,对冰叶日中花活性成分含量的影响的研究:冰叶日中花具有α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗氧化活性,本组实验参照论文《冰菜的化学成分研究》的方法,对在胁迫NaCl处理下,冰菜乙醇提取物中邻苯二甲酸二丁酯、环(苯丙-缬)二肽的含量与盐的关系进行了研究,结果如下:
表6各盐对邻苯二甲酸二丁酯、环(苯丙-缬)二肽的含量的影响
CK为仅进行了胁迫NaCl处理。
如表6所示,本申请在胁迫NaCl处理下,添加NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+对冰叶日中花中具有α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗氧化活性的邻苯二甲酸二丁酯、环(苯丙-缬)二肽的含量进行了研究,结果表明:不同盐(NO3 -、PO4 3-、K+、Ca2+)对冰叶日中花中邻苯二甲酸二丁酯的含量影响不同,其中,PO4 3-、Ca2+可以有效地提高冰叶日中花中邻苯二甲酸二丁酯的含量,进一步地,本申请又尝试了将PO4 3-、Ca2+进行组合处理,可以看出,PO4 3-、Ca2+的组合能够起到协同增效的作用,显著地提高冰叶日中花中邻苯二甲酸二丁酯的含量,从而能够获得更多的具有α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗氧化活性的活性物质,提高其经济价值。
另一方面,不同盐(NO3 -、PO4 3-、K+、Ca2+)对冰叶日中花中环(苯丙-缬)二肽的含量影响也不相同,其中,PO4 3-可以有效地提高冰叶日中花中环(苯丙-缬)二肽的含量,进一步地,本申请又尝试了将PO4 3-、K+进行组合处理,可以看出,PO4 3-、K+的组合也能够提高冰叶日中花中环(苯丙-缬)二肽的含量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.NO3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述盐胁迫的具体条件为:NaCl的浓度为100mM或200mM;
NO3-的浓度为2.5~10mM。
2.如权利要求1所述NO3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述调节离子含量包括:降低冰叶日中花中Na+和Cl-含量。
3.如权利要求1所述NO3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述调节离子含量包括:提高冰叶日中花中K+和NO3 -含量。
4.PO4 3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述盐胁迫的具体条件为:NaCl的浓度为100mM或200mM;
所述PO4 3-的浓度为0.5~1mM。
5.如权利要求4所述PO4 3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述调节离子含量包括:降低冰叶日中花中Na+和Cl-含量。
6.如权利要求4所述PO4 3-在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述调节离子含量包括:提高冰叶日中花中K+和PO4 3-含量。
7.K+在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述盐胁迫的具体条件为:NaCl的浓度为100mM或200mM;
所述K+的浓度为4~8mM。
8.如权利要求7所述K+在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述调节离子含量包括:降低冰叶日中花中Na+和Cl-含量;
或,所述调节离子含量包括:提高冰叶日中花中K+和NO3 -含量。
9.营养液T5或T7在提高盐胁迫下冰叶日中花幼苗生物量、叶绿素、光合参数和调节离子含量中的应用,其特征在于,所述营养液T5中含有NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+,其中,N:P:K:Ca的浓度比为7.5:1:8:2;
所述营养液T7中含有NO3-、PO4 3-、K+、Ca2+,其中,N:P:K:Ca的浓度比为10:0.5:8:5;
或,所述调节离子含量包括:降低冰叶日中花中Na+和Cl-含量;
或,所述调节离子含量包括:提高冰叶日中花中K+和PO4 3-含量。
10.采用PO4 3-、Ca2+的组合处理在提高冰叶日中花中邻苯二甲酸二丁酯的含量中的应用。
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