应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法以及外源NAA的应用技术

本申请公开了农业生产技术领域中的一种应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法，用NAA溶液对番茄幼苗的叶面及叶背进行喷施，喷施时机为番茄幼苗第3片真叶展开时至第7片真叶出现后，所述NAA溶液的浓度为0.5～1μmol·L

【技术实现步骤摘要】
应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法以及外源NAA的应用
本专利技术涉及农业生产
，具体而言，涉及一种应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法以及外源NAA的应用。
技术介绍
土壤重金属污染关系到农业生产和产品安全，是目前亟待解决的问题，尤其因不合理采矿所导致的矿区污染(Zhangetal.，2015)。镉(Cd)作为非必需元素，被作物吸收和在体内富集，影响植株正常生理生化过程，对其生长发育具有毒害作用，因此在土壤中污染危害较为严重。近年来，相关学者对植物耐镉机理和调控途径进行了研究(Nakamuraetal.，2013；Nakamuraetal.，2013)。Cd也是蔬菜的主要重金属污染物之一。番茄是园艺生产的主栽果菜，大量证据表明，其生长发育极易受Cd影响，而这种影响是多方面的。已发现番茄在Cd胁迫后会受到毒害，细胞结构遭到破坏，致使植物生长缓慢，同时番茄根部的AsA-GSH循环系统中APX、GR活性明显降低(Zhangetal.，2002)。对番茄不同部位营养元素分配的研究表明，Cd处理能够降低根系和叶片中锌(Zn)的含量，过量施用则会导致根系铁(Fe)含量下降以及植株整体锰(Mn)含量的下降，说明Cd影响植物生长所需部分元素的吸收和转运(Dongetal.，2006)。因此，探讨镉胁迫影响番茄生长发育机制，摸索切实可行的调控措施，能够为番茄抗性育种研究提供理论依据。目前，关于番茄耐镉机制的研究有很多，热点多集中于胁迫耐受性表现评价以及胁迫缓解方面(Borgesetal.，2018；Piottoetal.，2018)。Nogueirol等(2018)证明不同铵硝营养对缓解番茄Cd胁迫有不同表现：不同NO3-/NH4+比例下Cd在芽和根中的积累不同；NO3-/NH4+比例为100/0时，SPAD值最小，且果实中Cd积累最少；抗氧化系统能够被较高比例的NO3-/NH4+所激活。Wang等(2016)综合分析Cd和Cu共同胁迫过程中金属硫蛋白以及GSH-PCs代谢等途径，结合其根系代谢组学检测，证实了一氧化氮(NO)在番茄耐重金属过程中的作用以及参与植株非生物胁迫抗逆机理；研究者利用5mMGSH处理Cd胁迫下番茄植株，发现其通过增加植株NO和SNO含量，调节氧化还原状态，调控相关转录因子和应激反应基因表达，进而提高植株胁迫耐受性(Hasanetal.，2016)。综上，利用外源物质提高植物镉胁迫抗性是目前研究的热点，然而关于生长素缓解番茄镉胁迫的研究知之甚少。最新研究通过观察生长素和乙烯突变体在Cd胁迫下的表型，检测包括MDA、H2O2以及可溶性蛋白含量等指标，分析突变体中元素积累与分配规律，揭示了胁迫条件下生长素和乙烯在番茄植株体内各部位的协调作用(Alvesetal.，2017)。关于生长素介导镉胁迫影响番茄生长发育机制未见报道。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的问题，提供一种利用生长素缓解镉胁迫的技术。本专利技术的目的之一是提供应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法，用NAA溶液对番茄幼苗的叶面及叶背进行喷施，全面湿透至液滴落下。进一步，喷施时机为番茄幼苗第3片真叶展开时至第7片真叶出现后。进一步，所述NAA溶液的浓度为0.5～1μmol·L-1。优选的，所述NAA溶液的浓度为0.5μmol·L-1。本专利技术的目的之二是提供外源NAA在缓解镉胁迫对番茄幼苗的毒害作用中的应用。进一步，缓解镉胁迫对番茄幼苗的毒害作用包括减少镉胁迫下活性氧和过氧化氢积累、降低丙二醛和脯氨酸含量、抑制胁迫导致的细胞膜渗漏破坏以及缓解镉毒害对植物根系生长发育的抑制。进一步，用NAA溶液对番茄幼苗的叶面进行喷施；所述番茄幼苗为4片真叶展开时，所述NAA溶液的浓度为0.5～1μmol·L-1。本专利技术的工作原理及有益效果：外源生长素类物质处理降低了镉的向上转运作用，通过根系积累，恢复地上部分生长，在本专利技术中，通过外源NAA及其抑制剂的施加，证实生长素能够缓解番茄镉胁迫，促进植株和根系的生长以及地上和地下部生物量的积累，激活抗氧化系统的作用，在一定程度上减轻胁迫损害，NAA对正调控番茄幼苗镉胁迫抗性，此作用主要通过降低Cd2+向上转运以及诱导一些抗氧化酶的活性实现；另外，外源NAA能够减少镉胁迫下活性氧和过氧化氢积累，降低丙二醛和脯氨酸含量，在一定程度上抑制胁迫导致的细胞膜渗漏破坏。改变生长素内稳态，激活生长素信号通路，进而减缓镉毒害及其对植物根系生长发育的抑制。同时，研究发现，Cd胁迫下，0.5μmol·L-1的NAA处理能够下调植株对镉的吸收作用，有效减少番茄植株对镉的向上运输，减轻镉对番茄植株地上部的毒害，而1μmol·L的NAA处理效果不尽理想，可能与高浓度下其对番茄植株根系生长的抑制作用有关。附图说明图1为不同处理对镉胁迫下番茄幼苗生长发育的影响示意图；图2为不同处理对镉胁迫下番茄幼苗MDA和脯氨酸含量的影响示意图；图3为不同处理对镉胁迫下O2·-产生速率和H2O2含量的影响示意图；图4为不同处理对镉胁迫下番茄幼苗抗氧化酶活性的影响示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：1材料与方法1.1供试材料与试验设计试验于2019年在遵义师范学院生物与农业科技学院人工气候室进行，供试番茄(SolanumlycopersicumL.)品种为‘中蔬6号’，由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供；2,3,5-三碘苯甲酸(TIBA)、α-萘乙酸(α-NAA)等分析纯购自麦克林化学试剂有限公司。由于NAA具有植物生长素的活性，性质稳定，不怕光和热，在常温下可以贮存多年，属低毒植物生长调节剂，因此选择NAA为最佳施用剂；TIBA为生长素极性运输抑制剂，其施用是为了从反面验证外源NAA的作用。设定光周期12/12h(昼/夜)，培养温度28/25℃(昼/夜)。种子经温汤浸种消毒后催芽，露白后播种；出苗后浇1/4Hoagland营养液；第3片真叶展开时挑选生长一致的植株洗净根部后用1/2Hoagland营养液移栽；预培养一周后换成完全营养液。连续通气，定期更换营养液。至第4片真叶展开时，设置CK(喷施清水)对照，以及Cd(50μmol·L-1)、Cd+N1(50μmol·L-1Cd+0.5μmol·L-1NAA)、Cd+N2(50μmol·L-1Cd+1μmol·L-1NAA)、Cd+T1(50μmol·L-1Cd+50mg·L-1TIBA)和Cd+T2(50μmol·L-1Cd+100mg·L-1TIBA)五个处理，镉胁迫处理采用营养液施用方式，NAA和TIBA处理采用叶面喷施方式进行；于第6片真叶出现后采样测定相关指标。1.2测定方法1.2.1生长指标与生物量测定用离子水冲洗干净后用滤纸吸干水分，使用直尺和游标卡尺测量株高、茎粗、主根长；将地上和地下部分离，分别测定鲜重；于恒温干燥箱105℃杀青0.5h，80℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法，其特征在于：用NAA溶液对番茄幼苗的叶面及叶背进行喷施。/n

【技术特征摘要】
1.应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法，其特征在于：用NAA溶液对番茄幼苗的叶面及叶背进行喷施。


2.根据权利要求1所述的应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法，其特征在于：喷施时机为番茄幼苗第3片真叶展开时至第7片真叶出现后。


3.根据权利要求1所述的应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉含量的方法，其特征在于：所述NAA溶液的浓度为0.5～1μmol·L-1。


4.根据权利要求3所述的应用外源NAA缓解番茄镉胁迫和/或降低番茄植株镉...

【专利技术属性】
技术研发人员：关晓溪，隋常玲，
申请(专利权)人：遵义师范学院，
类型：发明
国别省市：贵州;52