外源抗坏血酸对冬小麦镉胁迫的缓解作用制造技术

本发明专利技术提供了抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用，涉及抗坏血酸应用技术领域。本发明专利技术在应用所述抗坏血酸时，镉胁迫的镉浓度为5～10μmol/L。本发明专利技术实施例中外源抗坏血酸可发挥抗氧化的功能，提高植物叶绿素含量，增强植物的光合作用，减少植物对镉的吸收，减轻镉胁迫造成的膜脂氧化程度，进而发挥抗氧化作用，促进植物生长，缓解镉毒害，减少镉含量，保障粮食安全。

Alleviating effects of exogenous ascorbic acid on cadmium stress in winter wheat

【技术实现步骤摘要】
外源抗坏血酸对冬小麦镉胁迫的缓解作用
本专利技术属于抗坏血酸应用
，具体涉及抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用。
技术介绍
现在工业化和城镇化的快速发展导致重金属造成的土壤污染实例随处可见，其中镉污染具有蓄积性强、毒性强、污染面积最广等特点而有“五毒之首”之称，据《全国土壤污染状况调查公报》表明，我国土壤重金属总污染率16.10％，其中重金属Cd的点位超标率最高，接近总污染率的一半，当镉经皮层组织在根部积累到一定程度会导致植物的代谢紊乱而危害植物生长，还会使植物体内产生大量的活性氧自由基，这些自由基会破坏细胞膜结构，损伤DNA，严重时会导致植物的死亡。此外，镉能通过食物链进入到人体，高含量的镉会使人的骨骼疏松，引发肾衰竭，心血管等疾病。在这样的环境下，保持粮食安全至关重要，因此，研究能有效缓解小麦等粮食作物受到的重金属胁迫的物质对于国家乃至全世界的粮食生产都有重要的作用。目前，重金属造成的土壤污染的事例随处可见，镉污染日益加重，不但危害植物生长发育，造成粮食减产，还可以通过食物链积累到人体中，严重时危及人类生命，因此，对于缓解植物镉胁迫的研究刻不容缓。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供抗坏血酸在缓解冬小麦生长期间内镉胁迫中的应用，可以提高植物叶绿素含量，增强植物的光合作用，减少植物对镉的吸收，减轻镉胁迫造成的膜脂氧化程度，促进植物生长，缓解镉毒害，减少镉含量，保障粮食安全。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用，所述镉胁迫的镉浓度为5～10μmol/L。优选的，所述缓解冬小麦生长期内镉胁迫表现在：增加地上部和地下部鲜重，提高光合速率，减少丙二醛含量及地上部和地下部镉含量。本专利技术还提供了一种冬小麦生长期内抗镉胁迫药剂，包括抗坏血酸，所述抗坏血酸在所述药剂中的浓度为50～200μmol/L。本申请提供了抗坏血酸在缓解冬小麦生长期间内镉胁迫中的应用，所述镉胁迫的镉浓度为5～10μmol/L。在本专利技术实施例中，为模拟镉胁迫环境，通过水培实验，在小麦三叶一心的时候，在霍格兰营养液中加入一定量的氯化镉溶液，使营养液分别达到0、5、10μmol/L，在此基础上进一步加入不同量的外源抗坏血酸，使营养液分别达到0、50、200μmol/L，胁迫处理14天后，采集样品。实验证明当镉浓度为5μmol/L或10μmol/L时，当添加50μmol/L或200μmol/L的外源抗坏血酸，可显著提高地上部和地下部鲜重，提高光合速率，减少丙二醛含量及地上部和地下部镉含量，所以抗坏血酸可用于制备冬小麦生长期间内抗镉胁迫的药剂。附图说明图1为外源抗坏血酸对Cd胁迫西农979生物量的影响；图2为外源抗坏血酸对Cd胁迫下西农979光合参数的影响；图3为外源抗坏血酸对Cd胁迫下西农979MDA含量的影响；图4为外源抗坏血酸对Cd胁迫下西农979镉含量的影响；图5为外源抗坏血酸对Cd胁迫周麦27生物量的影响；图6为外源抗坏血酸对Cd胁迫下周麦27光合参数的影响；图7为外源抗坏血酸对Cd胁迫下周麦27MDA含量的影响；图8为外源抗坏血酸对Cd胁迫下周麦27镉含量的影响。具体实施方式本专利技术提供了抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用，所述镉胁迫的镉浓度为5～10μmol/L。本专利技术所述缓解冬小麦生长期内镉胁迫优选表现在：增加地上部和地下部鲜重，提高光合速率，减少丙二醛含量及地上部和地下部镉含量。在本专利技术实施例中，为了验证抗坏血酸对冬小麦生长期间内的镉胁迫的缓解效果，在霍格兰营养液中加入一定量的氯化镉溶液，使营养液分别达到0、5、10μmol/L，在此基础上进一步加入不同量的外源抗坏血酸，使营养液分别达到达到0、50、200μmol/L。胁迫处理14天后，采集样品，测定地上部和地下部鲜重，光合速率，胞间CO2浓度，蒸腾速率，丙二醛含量，地上部和地下部镉含量等数据。本专利技术还提供了一种冬小麦生长期内抗镉胁迫药剂，包括抗坏血酸，所述抗坏血酸在所述药剂中的浓度为50～200μmol/L。下面结合实施例对本专利技术提供的抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1按照表1所示浓度设计实验，供试冬小麦品种为西农979，通过水培实验，在小麦三叶一心的时候，在霍格兰营养液中加入一定量的氯化镉溶液，使营养液分别达到0、5、10μmol/L，在此基础上进一步加入不同量的外源抗坏血酸，使营养液分别达到0、50、200μmol/L。胁迫处理14天后，采集样品。表1实验处理处理Cd浓度(μmolL-1)VC浓度(μmolL-1)标记处理100CK处理2050T1处理30200T2处理450T3处理5550T4处理65200T5处理7100T6处理81050T7处理910200T8为方便记录，将上述9个处理分别标记为：1、测量地上部分和地下部分长度和干鲜重待小麦加Cd胁迫处理两周后，采集收样，每个处理选4株长势相同的小麦，用尺子(精确度为0.1cm)测茎叶和根长度，用分析天平(精确度为0.0001g)称茎叶和根的鲜重。之后，向烧杯中加入0.02mol/L的EDTA溶液浸泡鲜样的根，浸泡15min后，去离子水冲洗干净后转入信封中，随后和茎叶一起进行105℃杀青30min，70℃烘干48h，分析天平(精确度为0.0001g)称干重。结果如图1所示，其中图1中A为地上部鲜重，图1中B为地下部鲜重，当Cd浓度为0也就是植物没有受到Cd胁迫时，随着VC浓度的增加，小麦的地上部鲜重没有显著变化，根鲜重呈下降趋势。当加入的Cd浓度为5μmol/L时，加入外源VC能缓解Cd胁迫对小麦的危害，其中200μmol/L的VC缓解效果最为明显，使得小麦的地上部鲜重和地下部鲜重分别增加了19.0％和16.1％。当Cd处理为10μmol/L，无缓解物VC时，小麦明显受到胁迫，茎叶鲜重下降最为明显，与对照相比降低了28.0％，加入VC后小麦的地上部鲜重、地下部鲜重与只加Cd相比呈上升趋势，其中200μmol/L的VC促进效果较明显，分别增加了5.2％和3.0％。由此可知，添加外源VC能缓解Cd对西农979小麦的毒害作用，200μmol/L的VC缓解镉毒害效果较好。2、光合参数测定称取0.2g长势均匀的小麦叶子，用剪刀剪成小段，倒入25mL比色管中，加入95％酒精定容，避光放置3～4天后，用L5紫外分光光度计(上海仪电分析仪器)于470nm，649nm，665nm下测相应的OD值，参考王学奎等人的方法计算叶绿素含量，单位为mg/g。选一盆中最顶端的第一片完全展开叶(共6片)，采用便携式光合速率测定仪(LI-6400,Lico美国)在光强为1000μmolm-2s-1下测定小麦的蒸腾速率Tr、细胞间隙CO2浓度Ci、气孔导度Gs、净光合速率Pn。结果如图2所示，其中图2中B和图2中D显示，西农979小麦的气孔导度Gs、蒸腾速率Tr随着加入Cd的浓度的增加呈下降趋势，且处理间下降的差异显著，说明Cd胁迫会抑制西农小麦的光合作用；图2中C显示，胞间CO2浓度Ci呈先下降后上升趋势，差异显著。在没有Cd处理的时候，加入50μmol/LVC后，西农979小麦的净本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用，其特征在于，所述镉胁迫的镉浓度为5～10μmol/L。

【技术特征摘要】
1.抗坏血酸在缓解冬小麦生长期内镉胁迫中的应用，其特征在于，所述镉胁迫的镉浓度为5～10μmol/L。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述缓解冬小麦生长期内镉胁迫表现在：增加地上...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳海涛，高慧莉，柳海萍，张彪，杨素勤，张静静，申凤敏，樊婕，刘薇，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41