本发明专利技术公开了抗坏血酸的新用途，具体为抗坏血酸在提高植物光合效率中的应用，采用浓度梯度为0.1、0.5、2、5、10 mmol/L的抗坏血酸溶液对不同品种植物处理24小时后，分别进行叶片的生理生化指标测定；用不同铝浓度梯度的AlCl3胁迫以及含有2 mmol/L 抗坏血酸的不同铝梯度浓度胁迫24小时后，分别进行叶片光合特性参数和生理生化指标的测定；实验结果显示与对照植株相比，用抗坏血酸后，铝敏感大豆、耐铝型大豆叶片细胞中的H2O2积累减少，H＋-泵活性和气孔开度及光合特性参数均有恢复与提高，这些变化有助于促进植株气孔开放，提高大豆的光合作用与呼吸作用，从而增强植株抗铝胁迫的能力。
【技术实现步骤摘要】
抗坏血酸在提高植物光合效率中的应用
本专利技术属于植物光合作用领域，涉及抗坏血酸的新用途，具体为抗坏血酸在提高植物光合效率中的应用。
技术介绍
光合作用是植物利用光能，将二氧化碳和水转化为有机碳水化合物、储存能量的过程。众所周知，作物生产的实质就是作物利用光能把空气中的CO2转化为有机物储存过程，干物质积累取决于碳的同化。一般认为，作物生物学产量中的90%～95%的物质来自光合作用的产物，只有5～10%的物质来自根部吸收的矿质营养物质。光合参数中气孔导度是植物与大气进行水分和气体交换顺畅程度的量度，气孔是作物叶片与外界进行气体交换的重要通道，气体和水汽扩散进入叶内或蒸腾出叶外都必须经过气孔，胞间CO2浓度影响光合作用的直接物质供应。因此，各光合特性参数影响光合作用，作物光合作用是决定作物产量最重要的因素，多数学者也都认为大豆光合速率等与产量呈正相关。大豆(Glycinemax)属蝶形花亚科（Faboideae）大豆属中的一个栽培品种，一年生植物，是一种种植面积仅次于水稻的经济作物，在我国南、北方均有广泛种植，已经成了中国人最重要粮油原料之一。近年来，由于工业化的发展及大量化肥的使用，导致酸雨频繁发生，使得酸性土壤的酸化程度和面积在不断加剧和扩大。酸性土壤中含有多种植物生长的障碍因子，如：低磷、酸害、铝毒等，其中铝毒害已经成为酸性土壤中农作物产量的一个主要限制因子。据统计，全球大约有50%的可耕地呈酸性。而我国的酸性土壤主要遍及南方15个省区，约占全国耕地总面积的21%。南方地区土壤pH约为4～5.5。此时土壤中难溶性铝以三价态的铝离子形式不断释放出来，造成铝毒现象。铝胁迫主要对大豆根系造成毒害作用，影响大豆的光合效率，对叶片气孔的调控有一定影响，增加气孔阻力，造成叶片内外气体交换受阻，降低了作物叶片的蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度以及净光合速率，从而影响大豆对水分和养分的吸收，最终影响植株的生长和作物的产量。因此，改良和提高大豆耐铝性能，增加作物适应酸性土壤的能力，是解决铝胁迫问题的经济有效的方法。因此，找到一种高效、简便、价格低廉和易被接受的提高植物光合效率调节剂具有重大的现实和应用意义。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种提高植物净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等的调节剂，即抗坏血酸AsA在提高植物光合效率中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术的技术方案如下：1、选择云南本地的耐铝型黑大豆(blacksoybeanforaluminum-resistanttype(GlycinemaxTamba))（下称RB）、铝敏感黑大豆(blacksoybeanforaluminum-sensitivetype(GlycinemaxTamba))（下称SB）的饱满种子进行种子消毒，25℃黑暗下催芽萌发，待根长出2cm转入0.5mmol/LCaCl2溶液中平衡一天，再转移至1/4营养的Hoagland’s培养液一周，长出二叶后转移至全营养的Hoagland’s培养液培养；2、待SB、RB苗长到四对叶片时选择长势一致的健壮植株，分别在Hoagland’s培养液加0.1、0.5、2、5、10mmol/LAsA溶液对SB、RB苗处理24小时，每个处理设置三个重复，取SB、RB苗从上往下数的第二对叶进行生理生化指标的测定，从中筛选出最佳AsA处理浓度。3、分别以最佳处理浓度的AsA处理不同铝浓度协迫的SB、RB苗，按照上述处理时间处理，并取第二对叶用于光合特性参数及生理生化指标的测定。本专利技术提供的抗坏血酸AsA作为植物光合特性参数的气孔调节剂，使用方便，成本很低；该调节剂显著提高了植物光合特性参数的能力，开辟了用调节剂提高植物光合特性参数的新途径，有助于科技工作者对抗坏血酸AsA提高植物光合特性参数能力的分子机理研究，培育适应不同环境生长的大豆及育种提供新的实用研究方向，也开辟了提高经济农作物的生长及产量提供新途径。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的提高植物光合特性参数能力的调节剂，具有投入低、操作简单、效率高的特点。常温下，AsA是比较理想的植物光合特性参数的气孔调节剂，AsA处理可以在不同铝浓度胁迫下减少大豆叶片细胞内H2O2积累，提高细胞质膜的H+-泵活性，提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度及气孔开度。AsA在一定程度上可恢复铝胁迫下的大豆的光合作用，从而提高大豆的生长，是一种经济、有效的作物光合作用促进剂，对提高大豆的经济效益具有重要意义。附图说明图1是本专利技术中不同浓度AsA处理SB、RB幼苗24h的H2O2含量（A图）、叶片气孔开度（B图）的变化；图2是本专利技术中不同浓度AsA处理SB、RB幼苗24h的质膜H+-泵活性的变化；图3是本专利技术中2mmol/LAsA处理24h的SB幼苗（A图）、RB幼苗（B图）的H＋-泵活性测定结果；图4是本专利技术中0mmol/L和2mmol/LAsA处理不同浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的AlCl324h的SB幼苗（A图）、RB幼苗（B图）的净光合速率结果；图5是本专利技术中0mmol/L和2mmol/LAsA处理不同浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的AlCl324h的SB幼苗（A图）、RB幼苗（B图）的蒸腾速率结果；图6是本专利技术中0mmol/L和2mmol/LAsA处理不同浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的AlCl324h的SB幼苗（A图）、RB幼苗（B图）的气孔导度结果；图7是本专利技术中0mmol/L和2mmol/LAsA处理不同浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的AlCl324h的SB幼苗（A图）、RB幼苗（B图）的胞间CO2浓度结果。具体实施方式下面通过实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。实施例中方法如无特殊说明，按常规操作进行，如无特殊说明使用试剂均为常规购试剂或按常规方法配制的试剂。实施例1：SB、RB植株的栽培和处理，具体步骤如下：1、实验材料为SB、RB幼苗选择饱满的SB、RB种子消毒催芽后，25℃黑暗下催芽萌发，待根长出2cm转入0.5mmol/LCaCl2溶液中平衡一天，再转移至1/4的Hoagland’s培养液一周，长出二叶后转移至Hoagland’s培养液培养，待幼苗长至四对叶时用于本实验。2、配置不同浓度(0.1、0.5、2、5、10mmol/L)的AsA处理液，不同浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的AlCl3处理液。3、分别用上述AsA梯度浓度处理SB、RB幼苗处理24小时，取样进行H2O2含量、气孔开度、细胞质膜H＋-泵活性指标含量的测定。4、用2mmol/LAsA处理不同浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的AlCl3的SB、RB幼苗，以AlCl3浓度和ASA浓度均为0的Hoagland’s培养液培养的SB、RB幼苗为空白对照，处理24小时，取样进行各项生理生化指标的测定，每个处理设置三个重复；实验期间，Hoagland’s培养液pH4.5，昼夜气温变化在13～22℃，光照和黑暗处理时间设定为12h/12h。实施例2：采用实施例1中第3步处理后的SB、RB叶片进行H2O本文档来自技高网...
【技术保护点】
抗坏血酸在提高植物光合效率中的应用。
【技术特征摘要】
1.抗坏血酸在提高黑...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昆志，周小华，陈东杰，谷照虎，陈丽梅，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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