一种促进镉胁迫下植物种子萌发的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物技术领域，具体的，涉及一种促进镉胁迫下种子萌发的方法。
【背景技术】
[0002]重金属污染一般是指比重在4以上(主要包括铜、锌、铬、铅、汞、镍、钴等)的金属或其化合物在环境中所造成的污染。各种重金属污染中，镉污染面积最广，各种镉污染事件近些年来层出不穷。镉的毒性很大，主要来源为电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等排放的废水，当其被植物大量吸收后能产生各种生理毒害反应，导致根系活力下降、组织失绿、生长受阻、干物质产量降低等。
[0003]植物的一生开始于种子，种子萌发受到外界环境条件的制约，包括光、温度、水分、氧气等。在大田生产中，土壤重金属污染严重影响种子的正常萌发。重金属镉能明显抑制种子萌发过程中各种代谢酶的活性，产生大量自由基，降低抗氧化酶的活性，抑制种子萌发。因此，促进在镉污染下种子的萌发成为了植物抗镉机理研宄和农业生产上的重要课题。种子无法正常萌发会造成缺苗断垄，幼苗畸形且长势不一致，对田间管理、产品产量及经济效益会产生严重影响。就这个问题，前人从不同角度进行了研宄。利用聚乙二醇(PEG)、高盐水溶液(如氯化钠)浸泡种子后再播种，以期通过预处理提高种子的抗逆性。同样，也有人用植物激素，如生长素、乙烯、细胞分裂素、赤霉素等与植物生长调节剂，如油菜素内酯、CCC、CTA、NAA等对种子预处理。然而，通常的预处理方法是采用多种物质按照特定的配方混合使用，且这种配方大多针对一种或者少数几种植物种子才有明显作用，存在一定的物种特异性。另外，有研宄者将过氧化氢(H2O2), —氧化氮(NO)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)等在植物抗逆过程中起作用的信号物质应用于植物种子抗镉的研宄中，但这种方法同样存在仅仅针对几种特定物种有效的问题，不能适用于如黄瓜、柳枝稷等作物。
[0004]因此，有必要提供一种能够促进镉胁迫下植物种子萌发，特别是黄瓜和柳枝稷种子萌发的方法，从而为了解植物抗镉机理、提高植物抗逆性、治理重金属污染提供有效手段。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种配方简单、广谱、抗逆效果好促进镉胁迫下植物种子萌发的方法。
[0006]为达到上述目的，本发明提供了一种促进镉胁迫下植物种子萌发的方法，其中，该方法包括在萌发前用褪黑素对植物种子进行处理。
[0007]可选的，所述方法包括，将植物种子与褪黑素浓度为10-250 ymol/L褪黑素溶液接触。
[0008]可选的，所述接触的条件为:在黑暗条件下将所述植物种子在褪黑素溶液中浸泡12-24ho
[0009]可选的，所述褪黑素溶液是通过以下步骤制备获得的:将褪黑素粉末溶解于无水乙醇中配制成lmmol/L的褪黑素母液，再用纯净水稀释所述褪黑素母液获得褪黑素溶液。
[0010]可选的，所述植物种子为黄瓜种子或柳枝稷种子。
[0011]可选的，所述植物种子为黄瓜种子，所述褪黑素溶液的浓度为50-250 μ mol/L，浸泡的时间为15-22h。
[0012]可选的，所述植物种子为柳枝稷种子，所述褪黑素溶液的浓度为10-100 ymol/L，浸泡的时间为16-20h。
[0013]可选的，浸泡的温度条件为20-28 °C。
[0014]可选的，相对于10g的所述植物种子，所述褪黑素溶液的用量为200-300ml。
[0015]本发明所提供的方法能够有效提高植物种子特别是黄瓜和柳枝稷种子在镉胁迫下的发芽势，提高发芽率，使种子整齐快速的萌发。本发明解决了农业生产中在镉污染的土壤中如何使种子正常萌发的重要课题，在生产上有着重要的应用价值。这可能是由于，采用褪黑素进行预处理，可以诱导抗氧化酶活性的表达，清除由于镉胁迫产生的大量自由基，缓解了氧化胁迫，降低氧化损伤，使得种子维持较低的膜脂过氧化水平，从而有利于种子的正常萌发。
【附图说明】
[0016]图1为镉胁迫下黄瓜种子的萌发率，
[0017]图中Ρ〈0.05，CK 表示褪黑素浓度为 O ymol/L，Ml，Μ10, Μ50，Μ100, Μ250 表示褪黑素浓度为 1，10，50，100，250 μ mol/L。
[0018]图2为锦胁迫下柳枝稷的萌发率，
[0019]图中P〈0.05，CK表示褪黑素浓度为Oymol/L，M10, M50，M250表示褪黑素浓度为10，50,250 μmol/L。
[0020]图3为NaHS处理对镉胁迫下黄瓜种子发芽率的影响，
[0021]图中Ρ〈0.05
[0022]0+0 代表 O μ mol/L 的 NaHS+0 μ mol/L CdCl2;
[0023]0+800 代表 0 μ mol/L 的 NaHS+800 μ mol/L CdCl2;
[0024]300+800 代表 300 μ mol/L 的 NaHS+800 μ mol/L CdCl2;
[0025]600+800 代表 600 μ mol/L 的 NaHS+800 μ mol/L CdCl2;
[0026]900+800 代表 900 μ mol/L 的 NaHS+800 μ mol/L CdCl2;
[0027]1200+800 代表 1200 μ mol/L 的 NaHS+800 μ mol/L CdCl2。
【具体实施方式】
[0028]下面将通过【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0029]褪黑素是一种吲哚类色胺，化学名称为N-乙酰-5-甲氧基色胺。作为一种广为人知的动物激素，褪黑素由松果体合成并分泌，参与动物的昼夜节律的调节。现在发现褪黑素在高等植物中同样广泛存在，但是对其在植物体内的功能研宄还不很清楚。现有的研宄表明，褪黑素可能在光周期的调节、活性氧的清除方面有一定作用，并且可能参与了植物生长调节。
[0030]镉胁迫与铜胁迫对植物多种生理过程都具有抑制作用，且镉毒性大于铜毒性。在褪黑素缓解种子镉胁迫方面，目前还没有报道。
[0031]本发明的发明人经过对褪黑素的植物生长调节机制的长期研宄，在大量研宄实践的基础上提出了用褪黑素促进镉胁迫下植物种子萌发的技术方案。
[0032]具体的，本发明提供了一种促进镉胁迫下植物种子萌发的方法，其中，该方法包括在萌发前用褪黑素对植物种子进行处理。
[0033]在本发明中，所述萌发是指种子的发芽，萌发的场所可以为培养基、滤纸或土壤等适合进行种子萌发的场所。
[0034]在本发明所提供的方法中，在所述处理后，还包括利用蒸馏水对植物