后，植株的气孔传导率(图3A)和蒸腾速率(图3B)随着处理浓度的逐渐升高而呈正相关性，叶片H2O2的含量则与钒酸钠的处理浓度的加大大致呈逐渐降低的趋势(图4A)，叶片含水量则随着钒酸钠的处理浓度的升高而逐渐上升(图4B)。这些结果说明，钒酸钠处理过的植物在应对干旱环境其抗旱能力有表现出一定程度的增强，而且这一趋势与钒酸钠的处理浓度呈正相关性。
[0016]实施例2:采用钒酸钠(100 μ mol/L)处理液处理后的蚕豆，验证钒酸钠保水剂对蚕豆气孔传导率、蒸腾速率、H2O2含量以及含水量的影响。
[0017]图5、6显示用浓度100 μ mol/L的钒酸钠处理植株叶片的气孔传导率(图5A)、蒸腾速率(图5B)和H2O2含量。从图中可以看出，处理一天后，与对照相比，100 μ mol/L的钒酸钠处理组的气孔传导率和蒸腾速率要明显低得多，而H2O2的含量则有所上升。
[0018]图7、8显示用浓度100 μ mol/L的钒酸钠处理三天后植株叶片的气孔传导率(图7A)、蒸腾速率(图7B)和H2O2 (图8A)含量以及叶片含水量(图SB)。干旱三天后，与对照相比，100 μ mol/L的钒酸钠处理组的气孔传导率和蒸腾速率显著升高，叶片的含水量也比对照组要高很多，与处理一天的处理组相比，其H2O2含量则明显要低的多。
[0019]这些结果说明，植株经100 μ mol/L钒酸钠处理后，其叶片的气孔传导率和蒸腾速率显著降低，过氧化氢含量小幅度上升，这些变化有助于植株在干旱的环境中降低水分的流失速率，因而在干旱三天后，处理组植株叶片的含水量比对照组要高很多。
[0020]实施例3:采用钒酸钠(100 μ mol/L)处理液处理后的蚕豆验证钒酸钠对蚕豆氢泵活性和质膜H+-ATPase活性，包括以下步骤:
(I)氢泵活性的测定
AUOO μ mol/L钒酸钠处理后,取不同处理蚕豆叶0.5g，用液氮快速冻存，经液氮研磨呈粉末后加入ImL的质膜提取液(0.25 mol/L山梨醇，I mmol/L EDTA, 5 mmol/L MgSO4,10mmol/L Tris-HCl pH7.4);勻衆液以 9000g, 4°C离心 20 min,去除沉淀,上清经30000g, 4°C离心Ih ;收集沉淀并使其悬浮于0.5ml上述提取液中，所得为细胞质膜蛋白；
B、用Bradford法测定质膜蛋白浓度
在800yL的蒸馏水中加入5yL的质膜蛋白提取液混匀，然后加入200yL的市购Bradford溶液,在OD595波长下检测蛋白浓度,并计算100 μ g质膜蛋白对应的体积；
C、反应体系1.5 ml 中含有 5 mmol/L BTP/MES (pH 6.0) ,12 μ mol/L 吖啶橙、300mmol/L KCl>250 mmol/L 鹿糖、0.5 mmol/L EGTA (使用 BTP 调 pH至 6.0)、I mmol/L NaN3> Immol/L Na2MoO4^50 mmol/L KNO3,0.05% 十二烧基聚乙二醇酿(w/v)和 100 Ug 质膜蛋白；添加去垢剂十二烷基聚乙二醇醚使原位膜翻转，反应混合液在室温下放置20 min后，加入5mmol/L ATP/BTP(pH 6.0)以启动反应；其中，BTP，Bis_Tris propane 即 1，3-双(三羟甲基)甲基氨基丙烧，一种 PH 缓冲剂；MES, 2-(N-Morpholino) ethanesulfonic acid 即 2-(N-吗啉)乙磺酸一水合物，一种PH缓冲剂；吖啶橙，3，6- (二甲胺基)吖啶盐酸盐，一种荧光色素；EGTA, Ethylene glycol-bis-(2-aminoethylether)-N, N, N' ,N' -tetraacetic acid即乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸，一种阳离子螯合剂。
[0021]D、质子从膜内向外的泵出是根据测定吖啶橙(AO)在492 nm处吸光值淬灭的方法进行；通过此方法验证钒酸钠保水剂对蚕豆叶片氢泵活性的影响。
[0022](2 )质膜H+-ATPase活性的测定
A、浓度100μ mol/L的钒酸钠处理后，取不同处理蚕豆叶0.5g，液氮研磨，呈粉末状后加入 ImL 的质膜提取液(0.25mol/L 山梨醇，I mmol/L EDTA, 5 mmol/L MgSO4,10 mmol/L Tris-HCl pH7.4);匀浆液以9000g，4°C离心20 min，去除沉淀，上清经30000g，4°C离心Ih ;收集沉淀并使其悬浮于0.5ml上述提取液中，所得为细胞质膜蛋白；
B、用Bradford法测定质膜蛋白浓度:在800μ L的蒸懼水中加入5 μ L的质膜蛋白混匀，然后加入200 μ L的市购Bradford溶液，在OD595波长下检测蛋白浓度，并计算50 μ g质膜蛋白对应的体积；
C、H+-ATPase活性的测定在0.5mL的反应体系中进行的；反应体系包含50 mmol/LBTP/MES,5 mmol/L MgSO4,50 mmol/L KC1、0.02% 十二烷基聚乙二醇醚(w/v)、50 mmol/LKNO3> I mmol/L (NH4) 2Mo04> I mmol/L NaN3>4 mmol/L ATP-Na2,加入 50 μ g 的质膜蛋白提取液后启动反应；
将反应混合物置于30°C水浴30min后，加入反应终止液Iml 2% H2SO4 (v/v), 5% SDS(w/v)和 0.7 % (NH4)2MoO4 (w/v)后，立即加入 50 μ L 10% Vc (w/v)并于室温下放置 20min，测定波长为700nm处的吸光值。
[0023]图9、10显示蚕豆经100 μ mol/L钒酸钠处理后一天和处理三天后的氢泵活性、质膜H+-ATPase活性结果示意图。质膜H+-ATPase活性与其泵H+活性相关，从图中可以看出，处理后一天，用保水剂VA处理的植株其质膜H+-ATPase活性比空白对照要低；而在处理三天后，用保水剂VA处理的植株其质膜H+-ATPase活性则显示出比空白对照组要高。
[0024]图11显示的是在处理一天后(A和B)和处理三天后(C和D)盆栽蚕豆萎蔫程度的照片结果示意图。图中可以看出，处理一天后，用钒酸钠盐处理的蚕豆其萎蔫程度并没有和对照多大区别，而在处理三天后，从图中可以看出，对照组要比钒酸钠处理组植株萎蔫程度要强得多。
【主权项】
1.钒酸盐在提高土培植物抗干旱胁迫中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于:钒酸盐为钒酸钠或钒酸钾。
【专利摘要】本发明公开了钒酸盐在植物抗干旱的能力方面的应用，使用时，采用浓度为30-100μmol/L钒酸盐溶液对盆栽蚕豆进行处理，以水处理为空白对照，处理后一天和三天后观察植物的生长情况以及对植物各项生理指标的测定；实验结果表明，与对照相比，钒酸盐处理后，植株的气孔传导率、蒸腾速率、H+-泵活性、质膜H+-ATPase活性以及H2O2含量升高，叶片含水量升高，这些变化都有助于植株减弱生理活动从而保证植株整体含水量处于一个相对稳定的水平；实验结果显示钒酸盐在提高土培植物抗干旱胁迫能力方面有应用前景。
【IPC分类】A01C1-00, A01G7-06
【公开号】CN104542033
【申请号】CN201410785816
【发明人】陈丽梅, 吴怀胜
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月18日