外源褪黑素对草莓幼苗镉胁迫缓解效应的应用的制作方法

本发明涉及一种外源褪黑素对草莓幼苗镉胁迫缓解效应的应用。

背景技术：

镉是植物非必需营养元素。低浓度镉对植物生长起到一定的促进作用，但高浓度的镉对植物有较大的毒害作用。随着工业的发展，工业废水、污染物进入土壤污染环境，我国土壤镉污染的问题严重。研究表明，过量的镉还会使植物产生胁迫，抑制叶绿素的合成和光合的进行，镉胁迫下植物还会出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降等症状，高浓度的镉会破坏植物体内的活性氧代谢平衡，活性氧的积累增加导致膜脂过氧化，植物体内的抗氧化酶的活性降低，草莓是我国重要的水果之一，截止2015年，我国草莓种植面积已达220万亩。草莓对镉胁迫的伤害较为敏感，研究表明，镉胁迫下草莓叶片的生长以及抗氧化酶活性受到抑制，镉胁迫下草莓的果实品质下降，镉在果实中积累也会影响到人类的身体健康。因此缓解镉胁迫对草莓的伤害至关重要。

褪黑素(melatonin,简称MT)化学名称为N-乙酰基-5-甲氧基色胺，是一种吲哚类化合物，普遍存在于动物体内。近年来研究发现褪黑素也广泛存在于高等植物体内。研究表明，褪黑素在植物体内具有各种生理功能，可以调节光周期、调节植物生长发育。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种外源褪黑素对草莓幼苗镉胁迫缓解效应的应用。

本发明提供了褪黑素在缓解草莓镉胁迫损伤中的应用。

本发明还保护褪黑素的应用，为如下(a1)-(a5)中的至少一种：

(a1)提高镉胁迫下草莓中叶绿素含量；

(a2)提高镉胁迫下草莓中抗氧化酶活性；

(a3)降低镉胁迫下草莓中丙二醛含量；

(a4)提高镉胁迫下草莓中可溶性蛋白含量；

(a5)提高草莓镉胁迫抗性。

本发明还保护一种产品，其活性成分为褪黑素；所述产品的用途为如下(b1)-(b6)中的至少一种：

(b1)缓解草莓镉胁迫损伤；

(b2)提高镉胁迫下草莓中叶绿素含量；

(b3)提高镉胁迫下草莓中抗氧化酶活性；

(b4)降低镉胁迫下草莓中丙二醛含量；

(b5)提高镉胁迫下草莓中可溶性蛋白含量；

(b6)提高草莓镉胁迫抗性。

本发明还保护褪黑素在生产产品中的应用；所述产品的用途为如下(b1)-(b6)中的至少一种：

(b1)缓解草莓镉胁迫损伤；

(b2)提高镉胁迫下草莓中叶绿素含量；

(b3)提高镉胁迫下草莓中抗氧化酶活性；

(b4)降低镉胁迫下草莓中丙二醛含量；

(b5)提高镉胁迫下草莓中可溶性蛋白含量；

(b6)提高草莓镉胁迫抗性。

本发明还保护一种草莓培育方法，包括如下步骤：采用浓度为0.1-200μmol·L^-1的褪黑素对所述草莓进行叶面喷施。

所述方法包括如下步骤：采用浓度为200μmol·L^-1的褪黑素对所述草莓进行叶面喷施。

本发明还保护一种缓解草莓镉胁迫损伤的方法，包括如下步骤：采用浓度0.1-200μmol·L^-1的褪黑素对所述草莓进行叶面喷施。

所述方法包括如下步骤：采用浓度为200μmol·L^-1的褪黑素对所述草莓进行叶面喷施。

以上人以上任一所述方法中，所述草莓具体可为幼苗期的草莓。

本发明还保护褪黑素在抗镉胁迫草莓选育中的应用。

本发明还保护以上任一所述的方法在抗镉胁迫草莓选育中的应用。

以上任一所述草莓可为妙香7号草莓。

本发明以妙香7号草莓为试验材料，研究褪黑素与镉胁迫下草莓的叶片损伤、抗氧化酶系统、细胞膜系统的关系，探讨褪黑素在植物抵御重金属胁迫的作用机理，为其在草莓的安全生产提供依据。

附图说明

图1为不同浓度MT灌根处理对镉胁迫10天的草莓叶片表观伤害的变化。

图2为MDA含量测定结果。

图3为SOD活性测定结果。

图4为POD活性检测结果。

图5为CAT活性检测结果。

图6为可溶性蛋白含量测定结果。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

实施例中采用妙香7号草莓作为试验材料。妙香7号草莓：参考文献：罗静静,张亚飞,彭福田.‘妙香7号’草莓茎尖培养及其效果评价[J].中国果树,2016(5):57-60.；公众可以从山东农业大学获得。

褪黑素(MT)：购买于sigma公司，货号M5250。

实施例1、草莓幼苗抗镉胁迫的适宜褪黑素浓度及生理生化指标测定

一、试验处理

取长至5-7片嫩叶的妙香7号草莓，在第2、4、6天对草莓叶面喷施含有不同浓度褪黑素(0.1μmol·L^-1、10μmol·L^-1、50μmol·L^-1、100μmol·L^-1、150μmol·L^-1和200μmol·L^-1)的水，喷施用量以叶片滴水为宜，对照组(CK)浇灌不含有褪黑素的水，每个浓度处理3株，每天喷施3次；在第8天灌根施用含有1mmol/l CdCl2的1/2Hoagland的营养液，进行镉胁迫处理，在镉胁迫处理后的第0天、第5天和第10天收样进行检测。

二、生理指标测定

对步骤一处理的各组草莓叶片进行生理指标(叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量和可溶性蛋白含量)测定。

叶绿素含量采用丙酮法测定；超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑还原法测定；过氧化物酶(POD)活性的测定采用愈创木酚法测定；过氧化氢酶(CAT)活性采用紫外分光光度法测定；丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)显色法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定。

三、测定结果

不同浓度MT灌根处理对镉胁迫10天的草莓叶片表观伤害的变化见图1。各组叶绿素含量测定结果见表1。各组MDA含量测定结果见图2。各组SOD活性测定结果见图3。各组POD活性检测结果见图4。各组CAT活性检测结果见图5。各组可溶性蛋白含量测定结果见图6。

表1镉胁迫下外源MT对草莓叶片叶绿素含量的影响

上述结果显示，外源褪黑素可以显著提高在镉胁迫下草莓叶片的叶绿素含量；增强SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)的活性；降低丙二醛(MDA)的含量；提高可溶性蛋白含量，从而缓解镉对植物带来的不良反应，增强抗逆性。MT灌根施用时的有效浓度范围为0.1-200μmol·L^-1，最佳浓度为200μmol·L^-1。