一种5‑羟色胺在缓解油菜盐害胁迫的应用的制作方法

文档序号:11877422阅读:536来源:国知局
本发明属于油菜生产领域,更具体地涉及一种5-羟色胺在缓解油菜盐害胁迫中的用途。
背景技术
:土壤盐碱化严重降低作物生产力,是当今世界农业面对的一个巨大难题(黄昌勇,土壤学,2000年版,北京:中国农业出版社)。土地盐碱化会使植物吸水困难,萎蔫致死,影响植物营养吸收,从而导致减产(陈洁,林栖凤等,植物耐盐生理及耐盐机理研究进展,海南大学学报(自然科学版),2003,21(2):177-182)。油菜是世界上最重要的油料作物之一,是我国第一大油料作物,在国产油料作物产油量中占50%以上份额,在维护我国“食物安全”中具有重要作用。世界上干旱与半干旱地区的油菜产区,盐害导致油菜产量降低最高可达60%(陈新军,胡茂龙,戚存扣等,不同甘蓝型油菜品种种子萌发耐盐能力研究,江苏农业科学,2007,(4):26-27;黄镇,杨瑞阁等,盐胁迫对3大类型油菜种子萌发及幼苗生长的影响,西北农林科技大学学报,2010,38(7):49-53)。适当地使用植物生长调剂物质是提高植物抗盐性的一个可行的方法。目前有关植物耐盐能力调控的研究并不是特别多,而报道的能够通过外源施加提高植物耐盐能力调控的激素更少,有相关研究的仅有脱落酸、油菜素内酯、赤霉素以及多胺等,因此寻找新型的植物激素通过叶面喷施提高油菜耐盐性显得尤为重要。由色氨酸代谢途径起始的吲哚类生物碱合成,在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用,其中一个次生代谢产物为5-羟色胺(serotonin,SER)。5-羟色胺,又称为血清胺。从已有的研究和报道中可以得出,5-羟色胺最早最初在动物血清中发现的,又名血清素,广泛存在于各类晡乳动物组织中,特别是在大脑皮层质及神经突触内含量很髙,它也是一种抑制性神经递质。在外周组织,5-羟色胺是一种强血管收缩剂和平滑肌缩刺激剂,作为很重要的神经递质发挥作用,参与到众多生理、行为和情绪活动当中,并且作为药物应用在抑郁症等精神类疾病的治疗当中(Pelagio-FloresR,Ortiz-CastroR,Mendez-BravoA,Serotonin,aTryptophan-DerivedSignalConservedinPlantsandAnimals,RegulatesRootSystemArchitectureProbablyActingasaNaturalAuxinInhibitorinArabidopsisthaliana,PlantandCellPhysiology,2011,52;490-508)。在植物中,最初从豆类植物发现5-羟色胺,至今已有半个多世纪,随后在20个属的40多个品种中均有发现。对于其在植物中发挥功能的研究也随即被报道,5-羟色胺几乎参与到了植物生长发育的方方面面,如根的生长和发育、花发育、果实的成熟、种子的形成、抗氧化、抗衰老、生物胁迫的防御等,甚至有报道称其及其衍生物为新的一类的植物激素(RamakrishnaA,GiridharP,RavishankarGA,Phytoserotonin:Areview.PlantSignaling&Behavior2011,6:800-809)。迄今为止,在对5-羟色胺的植物抗逆研究中,主要集中其参与了干旱、盐害、抗病等胁迫的应答反应(BowdenK,BrownBG,BattyJE5-Hydroxytryptamine:itsoccurrenceincowhage.Nature1954,174:925-926;Byrne,M.E,"Makingleaves?”,CurrentOpinioninPlantBiology2012,15(1):24-30),然而对于5-羟色胺如何对这些逆境应答进行调控还尚未有明确研究。另外,对于5-羟色胺是否对植物盐害有缓解作用的研究还属于空白。技术实现要素:本发明的目的是在于提供了一种5-羟色胺在缓解油菜盐害胁迫中的应用,方法易行,操作性强,缓解了盐害给油菜幼苗带来的伤害,显著地提高了油菜耐盐的能力。为了实现上述的目的,本发明采取以下技术方案:一种5-羟色胺在缓解油菜盐害胁迫中的应用,所述的5-羟色胺的结构式为:其步骤是:a)按照重量比制备含有5-羟色胺的水溶液(0.1-0.5g/L),5-羟色胺为市售产品,固体,按照重量比称取5-羟色胺与水的重量(0.1:1000—0.5:1000)溶解于相应的水中。b)对盐害胁迫的油菜幼苗叶面进行喷施,一般傍晚(18:00左右)进行喷施,喷施频率为一天一次,连续三天,总喷施次数为三次。c)每次每盆喷施的溶液量为50mL,使植株叶面湿润均匀。每次喷施时用塑料薄膜遮盖盆中土壤和相邻盆,避免喷施液进入土壤和喷到相邻盆中的油菜幼苗,从而明显缓解盐害胁迫给油菜幼苗带来的伤害,显著提高盐害胁迫下油菜幼苗的生长量。本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明将5-羟色胺应用于缓解油菜盐害胁迫中,使用方法简单易行,可操作性强,该方法能显著减轻盐害胁迫对油菜植株的伤害,明显提高了油菜植株抵抗盐害胁迫的能力。在盐害胁迫条件下,通过喷施5-羟色胺溶液可以使得油菜幼苗根长、茎长、地上鲜重、地上干重、地下鲜重以及地下干重相较于未喷施5-羟色胺的油菜幼苗而言生长量分别增加20.9%-37.2%,22.9%-37.0%,26.5%-59.0%,15.4%-45.5%,23.5%-49.1%以及11.9-66.7%。具体实施方式实施例1下面结合实施例对本发明做进一步说明。下述实施例中所用材料,如5-羟色胺,NaCl以及土壤基肥,均为市售商品。实验在2015年9月在中国农业科学院油料作物研究所玻璃房内进行,采用盆栽试验,盆钵为红色塑料小桶(内径19cm,高18cm),供试土壤取自中国农业科学院油料作物研究所阳逻试验基地多年匀地试验耕层,每盆盛风干土3kg,土壤基肥用量均为N0.15g、P2O50.15g和K2O0.15g。土壤混匀后装盆,加水,播种。每盆播种10粒,出苗后间苗,保留6株,各处理水肥管理一致。在甘蓝型油菜生长至3叶时,每天用500ml0.8%的NaCl溶液给每盆油菜幼苗进行浇灌,连续浇灌三天。随后按照表1实验设计分为4组进行溶液喷施:对照组(清水),处理组1(0.1g/L5-羟色胺),处理组2(0.2g/L5-羟色胺),处理组3(0.5g/L5-羟色胺),每个处理包括6棵幼苗,设计三次生物学重复。表1实验设计重量比对照组处理组1处理组2处理组35-羟色胺00.10.20.5水1000100010001000一种5-羟色胺在缓解油菜盐害胁迫中的应用,其步骤是:a)首先按照上述(表1:水与5-羟色胺重量配比)重量比制备含有5-羟色胺的水溶液,5-羟色胺为市售产品,固体,按照表1水与5-羟色胺重量配比称取相应的重量溶解于相应的水中。b)对盐害胁迫的油菜幼苗叶面进行喷施,一般傍晚(18:00左右)进行喷施,喷施频率为一天一次,连续三天,总喷施次数为三次,每次每盆喷施的溶液量为50mL,使植株叶面湿润均匀。每次喷施时用塑料薄膜遮盖盆中土壤和相邻盆,避免喷施液进入土壤和喷到相邻盆中的油菜幼苗。c)、随后收获各个实验组的幼苗进行指标的测定:分别测定各个实验组油菜植株的株高、地上部分和地下部分鲜重,随后于105℃杀青30min,80℃烘干至恒重后称其干重。表2不同浓度的5-羟色胺对油菜幼苗所受盐害胁迫的缓解效应根长(cm)茎长(cm)地上鲜重(g)地上干重(g)地下鲜重(g)地下干重(g)对照15.718±0.7052.692±0.0891.372±0.0940.123±0.0220.328±0.0260.030±0.0020.1g/L19.001±0.5223.308±0.1671.735±0.1270.142±0.0150.405±0.0170.034±0.0030.2g/L19.467±0.9583.332±0.1332.087±0.0700.174±0.0270.435±0.0110.038±0.0050.5g/L21.56±0.5363.489±0.1612.181±0.1300.179±0.0140.489±0.0130.050±0.004以上实验数据说明,在盐害胁迫下,叶面喷施5-羟色胺溶液能显著提高油菜幼苗生长量,缓解盐害胁迫给油菜幼苗带来的伤害。当前第1页1 2 3 
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