摘  要:一種本發(fā)明公開了一種外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,包括在苧麻進行鎘脅迫時,外施木葡聚糖寡糖進行處理。本發(fā)明有益效果在于:經(jīng)過實驗證明,通過外施木葡聚糖寡糖可以有效提高苧麻半纖維素含量及抗氧化能力進而有效提高苧麻的鎘耐性。

技術(shù)要點

1.一種外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,其特征在于,包括以下步驟:苧麻進行鎘脅迫時,外施木葡聚糖寡糖進行處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,其特征在于,所述木葡聚糖寡糖濃度為20μg/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,其特征在于,所述木葡聚糖寡糖先溶于水后再添加到培養(yǎng)苧麻的1/2的Hoagland營養(yǎng)液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,其特征在于,鎘脅迫每7天更換一次營養(yǎng)液,培養(yǎng)時間為30天。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,其特征在于,鎘脅迫的鎘濃度為50μmol/L。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法。

背景技術(shù)

苧麻是一種韌皮纖維作物,對鎘具有較強的富集能力,且其生物量大?生長速度快,是一種具有較好前景的鎘修復(fù)植物材料。

細胞壁在苧麻應(yīng)對鎘脅迫中發(fā)揮重要作用,苧麻細胞壁積累了48.2?61.9%的鎘。構(gòu)成細胞壁化學(xué)組分含量也可以在鎘脅迫下發(fā)生變化。苧麻半纖維素多糖富集的鎘含量占細胞壁富集鎘總含量的56.46%以上,同時也發(fā)現(xiàn)增加半纖維素含量可以增強細胞壁的鎘積累能力上。因此,通過外源物質(zhì)的添加及生物工程等手段增加苧麻半纖維素的含量,是一種較好的增強苧麻細胞壁的鎘積累的途徑。

木葡聚糖寡糖是組成木葡聚糖的寡糖物質(zhì),在植物生長和發(fā)育調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。而木葡聚糖是半纖維素的重要組成部分,廣泛存在于高等植物的中間層?初生壁和膠狀壁層中,它在雙子葉植物中約占細胞壁的20?25%,是苧麻中最為豐富的半纖維素成分。改變植物體內(nèi)木葡聚糖的含量可以影響半纖維素含量。

外施木葡聚糖寡糖可以有效提高苧麻半纖維素含量,進而有效提高苧麻的鎘耐性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,經(jīng)過實驗表明,利用外施木葡聚糖寡糖可以有效提高苧麻半纖維素含量,進而有效提高苧麻的鎘耐性。

為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

一種外施木葡聚糖寡糖提高苧麻鎘耐性的方法,包括以下步驟:苧麻進行鎘脅迫時,外施木葡聚糖寡糖進行處理。

需要說明的是,所述木葡聚糖寡糖濃度為20μg/L。

需要說明的是,所述木葡聚糖寡糖先溶于水后再添加到培養(yǎng)苧麻的1/2的Hoagland營養(yǎng)液。

需要說明的是,鎘脅迫每7天更換一次營養(yǎng)液,培養(yǎng)時間為30天。

需要說明的是,鎘脅迫的鎘濃度為50μmol/L。

本發(fā)明有益效果在于:經(jīng)過實驗證明,通過外施木葡聚糖寡糖可以有效提高苧麻半纖維素含量及抗氧化能力進而有效提高苧麻的鎘耐性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的外施木葡聚糖寡糖處理下苧麻主根長?株高及生物量的影響;

圖2為本發(fā)明方法的外施木葡聚糖寡糖對苧麻葉片色素和根系活力影響;

圖3為本發(fā)明方法的外施木葡聚糖寡糖對苧麻抗氧化系統(tǒng)的影響。

圖4為本發(fā)明方法的外施木葡聚糖寡糖對苧麻SOD?POD?CAT和APX酶活性的影響。

圖5為發(fā)明方法的外施木葡聚糖寡糖對苧麻半纖維素含量的影響。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述,需要說明的是,本實施例以本技術(shù)方案為前提,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護范圍并不限于本實施例。

實施例1

1?試驗材料

供試品種為苧麻栽培種‘中苧1號’。將株高?根長及莖粗等性狀無明顯差異的苧麻扦插苗定植在含珍珠巖的花盆中,每盆定3株,并以1/2的Hoagland營養(yǎng)液(pH=5.8?6.0)預(yù)培養(yǎng)10d后,然后再對苧麻進行以下處理:0(1/2的Hoagland營養(yǎng)液)?0+Xh(1/2的Hoagland營養(yǎng)液加20μg/L木葡聚糖寡糖)?Cd(1/2的Hoagland營養(yǎng)液加50μMCdCl2和Cd+Xh(1/2的Hoagland營養(yǎng)液1/2的Hoagland營養(yǎng)液加50μMCdCl2再加20μg/L木葡聚糖寡糖)。所有處理每7天更換一次營養(yǎng)液。

2?試驗方法

處理30d后,測定植物株高?根長和不同組織的生物量。并測定葉片(頂部第5片完全展開葉)的相對葉綠素含量及葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定和根系活力。

2.2ROS和抗氧化酶活的測定

處理30d后將苧麻分為地上部和地下部兩個部分,并分別地上部和地下部測定H2O2?丙二醛及脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)?過氧化氫酶(CAT)?過氧化物酶(POD)和抗壞血酸鹽過氧化物酶(APX)酶活進一步評價苧麻對鎘的耐性。

3?試驗結(jié)果

對處理過的苧麻的H2O2?MDA及脯氨酸含量進行了評估,如圖3,結(jié)果發(fā)現(xiàn),0和0+Xh實驗處理,苧麻的H2O2?MDA及脯氨酸含量差異不大。而在鎘脅迫下(Cd和Cd+Xh),苧麻地上部和地下部的H2O2?MDA及脯氨酸含量顯著提高(p<0.05)。值得注意的是在鎘處理下同時添加木葡聚糖寡糖,可使地上部和地下部H2O2?MDA和脯氨酸含量顯著降低(p<0.05)。這表明木葡聚糖寡糖的添加可以調(diào)節(jié)ROS清除,緩解鎘引起的膜脂過氧化,以減輕鎘對苧麻的毒害作用。

同時我們還對苧麻中的主要抗氧化酶進行了測定,如圖4。結(jié)果發(fā)現(xiàn),單獨添加Xh單獨處理苧麻地上部和地下部中的SOD?CAT?APX和POD的酶活性沒有明顯差異(p>0.05)。與對照組相比,鎘單獨處理苧麻地上部和地下部中SOD?CAT?APX和POD的活性顯著降低(p<0.05),地上部中分別降低了37.04%?43.07%?38.36%和42.51%,地下部分別降低了37.85%?45.26%?37.42%和44.13%。值得注意的是,施用木葡聚糖寡糖對鎘脅迫下的苧麻植物地上部和地下部中抗氧化酶的活性顯著提升(p<0.05),地上部分別提高了31.29%?34.68%?20.86%和27.76%,地下部分別降低了26.94%?35.35%?20.93%和33.39%。

測定半纖維素含量發(fā)現(xiàn),如圖5,外施加木葡聚糖寡糖顯著增加了苧麻中的半纖維素含量(p<0.05)。

綜上所述,外施木葡聚糖寡糖可以有效提高苧麻半纖維素含量,增強苧麻的抗氧化能力,進而有效提高苧麻的鎘耐性。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思,給出各種相應(yīng)的改變和變形,而所有的這些改變和變形,都應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。

摘自國家發(fā)明專利,發(fā)明人:揭雨成 馬玉申 揭紅東 趙龍 何鵬亮,申請?zhí)?/font>: 202310851695.3,申請日:2023.07.12