[发明专利]一种鉴定棉花受碱胁迫程度的方法

说明书

本发明提供一种鉴定棉花受碱胁迫程度的方法，包括：1)以沙培法种植棉花幼苗至三叶期，将三叶期的棉花幼苗洗净，分别移栽到含有水和25、50、75mmol·L^–1Na₂CO₃溶液的锥形瓶中培养24h后，观察叶色变化；采集幼苗叶片，测定不同碱浓度下花青素的总含量；绘制碱浓度‑花青素总含量的标准曲线；采集待鉴定棉花三叶期幼苗叶片，观察叶片颜色，比对，预估其受碱胁迫程度，然后提取花青素测定花青素的总含量；将得到的花青素的总含量代入标准曲线中，计算得到对应的碱浓度，即，棉花受碱胁迫程度。本发明利用叶片中花青素变化来判断棉花受到碱胁迫的程度，可以为快速筛选耐碱棉花品种提供依据。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种鉴定棉花受碱胁迫程度的方法。

背景技术

受人类活动的影响，土壤盐碱化现象日趋加重，碱胁迫作为影响植物生长发育的重要非生物胁迫之一，严重制约了制约农作物产量和持续性生态环境体系建设的重要因素(Zhu and Li,2013)。碱胁迫对植物造成的危害不仅包括高盐离子浓度引发的氧化胁迫和渗透胁迫，还有高pH毒害作用(Shi et al.,2005)。目前全国的盐碱地多达9,913万公顷，大多数研究集中于耐盐机制的研究，而忽略了碱土中的Na₂CO₃、NaHCO₃对植物造成的损伤(Shiet al.,2005)。棉花在我国不仅是一种重要的经济作物，也是适应盐碱环境的先锋植物，因此深入探究棉花耐碱机制对于有效地提高棉花耐碱性、培育耐碱品种具有重要的意义。

植物在长期进化和发育过程中形成了多种次生代谢物帮助其抵御逆境胁迫，适应环境变化(Martens et al.,2010)。花青素就是植物应对环境变化产生的一种黄酮类次生代谢产物。花青素具备极强的抗氧化性和清除自由基能力，植物在应对逆境胁迫时能通过合成花青素清除体内过多的活性氧，从而有效抵御活性氧胁迫。研究发现，臭氧能够诱导帚石楠(Calluna vulgaris)幼苗产生大量的花青素，表明花青素在降低活性氧胁迫中起作用(Foot et al.,1996)，另有研究表明，随着贮藏时间的增加，笃斯越桔中花青素含量降低，对活性氧清除能力也显著降低(张晓松和李冬梅,2008)。因此花青素对于植物响应逆境胁迫起着至关重要的作用。

此外，花青素作为一种常见的次生代谢产物，不仅广泛的存在于植物的叶片、花朵和果实中，影响着植物花朵和果实的颜色，而且在提高植物的抗氧化性、抵御逆境胁迫方面起到重要作用。有研究表明，在棉花受到虫害时叶片出现了明显的红色花青素积累，从而把花青素的积累量当作受害程度的指示剂(Kangatharalingam et al.,2002)。

探索一种快速指示棉花受到碱胁迫程度的方法是亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种鉴定棉花受碱胁迫程度的方法。

本发明所提供的鉴定棉花受碱胁迫程度的方法，包括如下步骤：

1)以沙培法种植棉花幼苗至三叶期，将三叶期的棉花幼苗洗净，分别移栽到含有水和25、50、75mmol·L^–1Na₂CO₃溶液的锥形瓶中培养24h后，观察叶色变化；

2)采集步骤1)中棉花幼苗叶片，从叶片中提取花青素，测定不同碱浓度下花青素的总含量；

3)以Na₂CO₃溶液的浓度为横坐标，以测得的棉花叶片中花青素的总含量为纵坐标，绘制碱浓度-花青素总含量的标准曲线；

4)采集待鉴定棉花三叶期幼苗叶片，观察叶片颜色，与步骤1)中的不同浓度碱处理后的叶片颜色进行对比，预估其受碱胁迫程度，然后参照步骤2)的操作从叶片中提取花青素，测定花青素的总含量；将得到的花青素的总含量代入步骤3)中的标准曲线中，计算得到对应的碱浓度，即，棉花受碱胁迫程度。