盐胁迫对海滨锦葵的离子分布与多糖累积的影响
采用砂培试验,研究了不同盐胁迫下(0,100,200和300mmol/L NaCl)对海滨锦葵根、茎、叶、叶柄和茎基的含水量、离子分布和多糖累积的影响,以探讨海滨锦葵多糖在植株内不同器官产生与积累规律及其对植株抗盐的生态学意义。结果表明随着盐浓度增加,海滨锦葵植株叶和茎基含水量呈极显著上升趋势,叶柄和根含水量上升趋势不明显;叶、茎、叶柄和茎基的Na+含量均呈极显著上升趋势,根的Na+含量无明显变化;根、茎和茎基的K+含量呈明显下降趋势,叶柄和叶的K+含量无明显变化;茎、叶、叶柄和茎基的Na+/K+均呈明显上升趋势,根的Na+/K+无明显变化;根和叶多糖含量呈明显下降趋势,叶柄和茎基多糖含量呈明显先上升后下降趋势,表明盐胁迫下,海滨锦葵多糖可能主要累积在叶柄和茎基,且中度盐胁迫有利于这些部位多糖的累积。相关分析结果表明,茎基的多糖含量与其K+含量呈明显负相关,其他部位多糖含量与其含水量、Na+、K+含量及Na+/K+均无明显相关性,说明盐胁迫条件下,海滨锦葵茎基多糖含量的累积可能主要替代K+的外渗,以提高植株的渗透压。
目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
引言(或绪论)1
1□材料与方法3
1.1□实验地点 3
1.2□实验材料 3
1.3□实验设计3
1.4□实验方法3
1.4.1□干重测定4
1.4.2□多糖提取4
1.4.3□钠、钾离子含量的测定4
1.5□数据分析4
2□结果分析5
3□讨论8
4□结论 9
致谢10
参考文献10
盐胁迫对海滨锦葵离子分布与多糖累积的影响
引言
土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题[1、2]。我国各种类型盐渍土的总量为约合9913万hm2,其中现代盐渍化土壤约3693万hm2,残余盐渍化土壤约4487万hm2,潜在盐渍化土壤为1733万hm2,是世界盐碱地大国之一[25]。因此,开发利用盐碱土地资源,已成为解决我国面临的人口、粮食资源和环境 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
等问题的重要措施,而耐盐植物在开发盐土资源和发展盐土农业具有非常重要的意义[67]。
海滨锦葵(Kostelezkya virginica)是锦葵科锦葵属多年生宿根盐生植物,天然分布于美国东部沿海从特拉华州至得克萨斯州的盐沼海岸带。1992年,由南京大学盐生植物研究实验室从美国特拉华大学海洋学院引入中国,多年的试验研究证明该物种可适应我国江苏省沿海滩涂地区的气候条件。现有的研究表明,海滨锦葵种子含油量可达20%,籽粒产量高达1200 1500Kg /hm2,是目前我国生产“生物柴油”的高品质原料。此外,海滨锦葵植株中富含多糖,也可作为保健油品、食品、饲料及饲料添加剂等,具有较高的经济价值和开发潜力。
植物多糖是广泛存在于植物根茎叶中的一种生物大分子,是由多个单糖分子通过糖苷键聚合、脱水形成的含酮基或醛基的多羟基聚合物[8],是由10个以上单糖通过糖苷链连接而成的碳水化合物,具有生物生理活性和特殊保健功能,因此,对提高植物的抗旱、耐盐等抗逆生理具有重要的意义盐分对植物幼苗最普遍和最显著的效应就是抑制植株生长。研究表明,植物被转移到盐逆境中几分钟后,生长速率即有所下其下降程度与根际渗透压呈正比;最初盐胁迫造成植物叶面积扩展速率降低,随着含盐量的增加,叶面积停止增加,叶、茎和根的鲜重及干重降低,同时具备抗肿瘤、抗病毒、降血糖、抗炎、抗补体等功效。
据此,本研究拟采用砂培试验,研究不同土壤盐浓度下盐生植物海滨锦葵植株不同器官(叶片、叶柄、茎、茎基和块根)的保水性能,矿质元素的分布及多糖累积的变化,探讨不同盐浓度条件下,海滨锦葵多糖在植株内不同器官产生与积累规律及其对植株抗盐的生态学意义,为探讨海滨锦葵多糖的代谢途径及其开发利用提供理论基础。
材料与方法
1.1实验地点
试验地点设在大学校园内。南京地区位于31°14′–32°37′N,118°22′–119°14′E,四季分明,年降水量1 106.5 mm,无霜期237天。年平均气温15.3℃,最热月平均气温28.1℃,最冷月平均气温–2.1 ℃,全年日照时数1 8l6–2 503 h。属亚热带季风湿润气候区。试验期间最高温出现在8月,日平均气温28.1 ℃,夜平均温19.9 ℃。
1.2实验材料
试验用的海滨锦葵种子来自南京大学盐生植物研究室。
1.3 实验设计
2014年5月中旬,海滨锦葵种子均匀播种于装有洗净的石英砂的塑料盆(内径23 cm,高20 cm)中,苗高34 cm后间苗,每个花盆保留健壮、长势相似的6株幼苗。室温下育苗,待长出两片真叶后移栽到塑料大棚,用1/2 Hoagland培养液浇灌,待海滨锦葵长至八片真叶时用含不同NaCl浓度的Hoagland培养液浇灌,盐处理设100、200、300 mmol/L NaCl溶液,不加Nacl为对照,共16个花盆,每个处理重复4次。Nacl浓度处理每天递增50mmol/L,直至预定浓度,以后每天定时定量按预定的盐浓度浇灌一次,浇灌量约为基本持水量的2倍,以保证培养基质的浓度恒定。
1.4 实验方法
1.4.1 干重测定
每盘选取3个长势一致的植株,洗净植株表面的石英砂,用吸水纸吸干表面水分,叶片、根、茎基、叶柄、茎上部分别称重,105 ℃杀青1 h,65 ℃烘至恒重,称重。
1.4.2多糖的提取
称取25 g烘干的样品,加300 mL蒸馏水,超声50 min破碎细胞,于80 ℃恒温浸泡2 h,过滤,用旋转蒸发仪在0.9KPa和6070 ℃的条件下浓缩至60 mL,加3倍体积95%乙醇醇析24 h,离心收集沉淀。沉淀用去离子水充分溶解,调节pH值为910,加1/10体积30%的双氧水,氧化脱色,于室温放置3 d,并保持pH值910,直到无气泡放出为止。溶液中加入1倍体积的Sevag试剂,剧烈振荡20 min使其充分混匀,然后3000 r/min离心10 min,除去水相于有机相交界处的变性蛋白,水相仍按此法反复去蛋白7次,剩余液体再加入4倍体积无水乙醇,充分振荡摇匀,于冰箱静置24 h。离心收集沉淀,沉淀经无水乙醇、丙酮、无水乙醚洗涤两次脱去脂肪和色素,干燥,多糖的提取率约为2%。
1.4.3 钠、钾离子含量的测定
样品液的配制:取烘干的植物各部分材料磨成均匀粉末状,称取50 mg碳化后置于马弗炉中,550 ℃灰化6 h。待马弗炉冷却后取出坩埚,用少许浓硝酸溶解后用超纯水定容至50 ml,再准确吸取2.5 ml定容后的溶液用超纯水定容至50 ml,50 mg的样品碳化后定容至1 L。用火焰光度计测定各部位钠离子、钾离子的含量。
目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
引言(或绪论)1
1□材料与方法3
1.1□实验地点 3
1.2□实验材料 3
1.3□实验设计3
1.4□实验方法3
1.4.1□干重测定4
1.4.2□多糖提取4
1.4.3□钠、钾离子含量的测定4
1.5□数据分析4
2□结果分析5
3□讨论8
4□结论 9
致谢10
参考文献10
盐胁迫对海滨锦葵离子分布与多糖累积的影响
引言
土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题[1、2]。我国各种类型盐渍土的总量为约合9913万hm2,其中现代盐渍化土壤约3693万hm2,残余盐渍化土壤约4487万hm2,潜在盐渍化土壤为1733万hm2,是世界盐碱地大国之一[25]。因此,开发利用盐碱土地资源,已成为解决我国面临的人口、粮食资源和环境 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
等问题的重要措施,而耐盐植物在开发盐土资源和发展盐土农业具有非常重要的意义[67]。
海滨锦葵(Kostelezkya virginica)是锦葵科锦葵属多年生宿根盐生植物,天然分布于美国东部沿海从特拉华州至得克萨斯州的盐沼海岸带。1992年,由南京大学盐生植物研究实验室从美国特拉华大学海洋学院引入中国,多年的试验研究证明该物种可适应我国江苏省沿海滩涂地区的气候条件。现有的研究表明,海滨锦葵种子含油量可达20%,籽粒产量高达1200 1500Kg /hm2,是目前我国生产“生物柴油”的高品质原料。此外,海滨锦葵植株中富含多糖,也可作为保健油品、食品、饲料及饲料添加剂等,具有较高的经济价值和开发潜力。
植物多糖是广泛存在于植物根茎叶中的一种生物大分子,是由多个单糖分子通过糖苷键聚合、脱水形成的含酮基或醛基的多羟基聚合物[8],是由10个以上单糖通过糖苷链连接而成的碳水化合物,具有生物生理活性和特殊保健功能,因此,对提高植物的抗旱、耐盐等抗逆生理具有重要的意义盐分对植物幼苗最普遍和最显著的效应就是抑制植株生长。研究表明,植物被转移到盐逆境中几分钟后,生长速率即有所下其下降程度与根际渗透压呈正比;最初盐胁迫造成植物叶面积扩展速率降低,随着含盐量的增加,叶面积停止增加,叶、茎和根的鲜重及干重降低,同时具备抗肿瘤、抗病毒、降血糖、抗炎、抗补体等功效。
据此,本研究拟采用砂培试验,研究不同土壤盐浓度下盐生植物海滨锦葵植株不同器官(叶片、叶柄、茎、茎基和块根)的保水性能,矿质元素的分布及多糖累积的变化,探讨不同盐浓度条件下,海滨锦葵多糖在植株内不同器官产生与积累规律及其对植株抗盐的生态学意义,为探讨海滨锦葵多糖的代谢途径及其开发利用提供理论基础。
材料与方法
1.1实验地点
试验地点设在大学校园内。南京地区位于31°14′–32°37′N,118°22′–119°14′E,四季分明,年降水量1 106.5 mm,无霜期237天。年平均气温15.3℃,最热月平均气温28.1℃,最冷月平均气温–2.1 ℃,全年日照时数1 8l6–2 503 h。属亚热带季风湿润气候区。试验期间最高温出现在8月,日平均气温28.1 ℃,夜平均温19.9 ℃。
1.2实验材料
试验用的海滨锦葵种子来自南京大学盐生植物研究室。
1.3 实验设计
2014年5月中旬,海滨锦葵种子均匀播种于装有洗净的石英砂的塑料盆(内径23 cm,高20 cm)中,苗高34 cm后间苗,每个花盆保留健壮、长势相似的6株幼苗。室温下育苗,待长出两片真叶后移栽到塑料大棚,用1/2 Hoagland培养液浇灌,待海滨锦葵长至八片真叶时用含不同NaCl浓度的Hoagland培养液浇灌,盐处理设100、200、300 mmol/L NaCl溶液,不加Nacl为对照,共16个花盆,每个处理重复4次。Nacl浓度处理每天递增50mmol/L,直至预定浓度,以后每天定时定量按预定的盐浓度浇灌一次,浇灌量约为基本持水量的2倍,以保证培养基质的浓度恒定。
1.4 实验方法
1.4.1 干重测定
每盘选取3个长势一致的植株,洗净植株表面的石英砂,用吸水纸吸干表面水分,叶片、根、茎基、叶柄、茎上部分别称重,105 ℃杀青1 h,65 ℃烘至恒重,称重。
1.4.2多糖的提取
称取25 g烘干的样品,加300 mL蒸馏水,超声50 min破碎细胞,于80 ℃恒温浸泡2 h,过滤,用旋转蒸发仪在0.9KPa和6070 ℃的条件下浓缩至60 mL,加3倍体积95%乙醇醇析24 h,离心收集沉淀。沉淀用去离子水充分溶解,调节pH值为910,加1/10体积30%的双氧水,氧化脱色,于室温放置3 d,并保持pH值910,直到无气泡放出为止。溶液中加入1倍体积的Sevag试剂,剧烈振荡20 min使其充分混匀,然后3000 r/min离心10 min,除去水相于有机相交界处的变性蛋白,水相仍按此法反复去蛋白7次,剩余液体再加入4倍体积无水乙醇,充分振荡摇匀,于冰箱静置24 h。离心收集沉淀,沉淀经无水乙醇、丙酮、无水乙醚洗涤两次脱去脂肪和色素,干燥,多糖的提取率约为2%。
1.4.3 钠、钾离子含量的测定
样品液的配制:取烘干的植物各部分材料磨成均匀粉末状,称取50 mg碳化后置于马弗炉中,550 ℃灰化6 h。待马弗炉冷却后取出坩埚,用少许浓硝酸溶解后用超纯水定容至50 ml,再准确吸取2.5 ml定容后的溶液用超纯水定容至50 ml,50 mg的样品碳化后定容至1 L。用火焰光度计测定各部位钠离子、钾离子的含量。
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