CN101067148A - 利用碳酸酐酶活力鉴定喀斯特适生植物的方法 - Google Patents
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Abstract
利用碳酸酐酶活力鉴定喀斯特适生植物的方法，涉及植树造林技术和生态治理领域，具体为：取活体处于营养生长期的备选植物材料和诸葛菜的正常展开叶，进行碳酸酐酶活力测定，选择叶片碳酸酐酶活力值大于诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值一半的植物材料，作为被选植物。本方法选择出的植物，适应性很强，能生长在土层瘠薄的喀斯特地区的土壤上，减少了植物叶片不同时间的碳酸酐酶活力差异所造成的误差且操作简单，成本低，利于推广。
Description
技术领域
本发明涉及植树造林技术和生态治理领域，特别是涉及一种利用碳酸酐酶活力鉴定喀斯特适生植物的方法。
背景技术
喀斯特地区由于地表水大量漏失，岩石裸露，土层瘠薄，加之缺乏半风化母质层，水资源分布不均，土壤涵水能力较低，不利于植物根系生长，大多数植物在此水土条件下生长缓慢，造成本区植被覆盖率较低。但有些植物在此条件下可以很好地生长，具有较强的适应性，形成了茂兰2万多公顷集中连片的原生性喀斯特森林。
喀斯特地区的植物适应干旱条件的机制有多种多样，针叶植物、角质层或蜡质层较厚的一些植物是从形态学上通过减少植物蒸腾来协调水分关系，但有一些植物是通过体内生理生化变化来适应喀斯特地区的干旱条件的，其中的部分植物是靠体内强的碳酸酐酶活力来协调水分关系的。碳酸酐酶(Carbonic anhydrase，CA；carbonate hydrolyase，EC 4.2.1.1)是催化二氧化碳的可逆水合反应的一种含锌金属酶。喀斯特地区水分逆境能使植物体内碳酸酐酶活力显著升高。碳酸酐酶能迅速将HCO3 -分解变成水和CO2来补充干旱时水和CO2的不足，以满足植物的光合作用和其他生理活动的需要。不同的植物，体内碳酸酐酶活力相差很大(吴沿友等，不同植物的碳酸酐酶活力差异研究，广西植物，2006，26(4)：366-369)，碳酸酐酶活力强的植物协调水分关系的能力强，抗旱性强。在喀斯特地区，植物体内具有较高含量的HCO3 -，给碳酸酐酶作用提供了更多的底物。诸葛菜是喀斯特适生植物的模式植物。通过测定植物正常展开叶的碳酸酐酶活力，以诸葛菜叶片的碳酸酐酶活力值作参照，可以判断该植物的喀斯特适生性。
碳酸酐酶的测定方法很多，主要有以下几种方法：1.放射免疫分析法；2.pH计法；3.同位素CO2质谱分析法；4.比色法；5.荧光光度法；6.mRNA测定法；7.凝胶电泳法等等。各种方法有优缺点。放射免疫分析法，有较高的灵敏度，重现性好，但操作复杂；同位素CO2质谱分析法，较高的灵敏度，操作简单，重现性好，但设备昂贵；比色法，荧光光度法，精确度较高，但测试成本较高。mRNA测定法和凝胶电泳法灵敏度高，但操作烦琐；pH计法，操作简单，便利快速，设备便宜，适用于喀斯特适生植物的鉴定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喀斯特适生植物的筛选方法，通过对被鉴定的植物材料的正常展开叶的碳酸酐酶活力的测定，与营养生长期的诸葛菜正常展开叶的碳酸酐酶活力进行对比，达到鉴定喀斯特适生植物的目的。
本发明方法具体为：取活体处于营养生长期的备选植物材料和诸葛菜的正常展开叶，进行碳酸酐酶活力测定，碳酸酐酶活力测定优选常用的pH计法，将测得的结果，进行比较；选择叶片碳酸酐酶活力值大于诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值一半的植物材料，作为被选植物。也就是说备选植物叶片碳酸酐酶活力值与诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值比值大于0.5。
本发明的优点：
(1)本方法选择出的植物，适应性很强，能生长在土层瘠薄的喀斯特地区的土壤上。
(2)减少了植物叶片不同时间的碳酸酐酶活力差异所造成的误差。
(3)操作简单，成本低，利于推广。
具体实施方式
园果化香(Platycarya Longipes Wu.)、毛白杨(Populus tomentosa Carr.)、垂柳(Salix babylonica L.)、构树(Broussonetia papyrifera(Linn.)Vent.)、蒙桑(Morus mongolica Schneid.)、桑(Morus alba L)、枫杨(Pterocarya stenopteraD.DC.)、楝(Melia azedarach Linn.)、桃(Prunuspersica Batsch.)、黄荆(Vitexnegundo Linn.)、任豆(Zenia insigins Chun)、槐树(Sophora japonica L.)、番茄(Lycopersicum esculentum Mill)、白菜(Brassica chinensis L.)、碎米荠(Cardamine hirsuta L.)、蓝花子(Raphanus sativa L.var.raphanistroidesMakino)、埃塞俄比亚芥(Brassica carinataA.Braun)、茅苍术(Atractylodeslancea(thunb.)DC.)作为备选植物。取它们和诸葛菜的营养生长期的正常展开叶，进行碳酸酐酶活力测定，测定采用常用的pH计法。计算备选植物叶片碳酸酐酶活力值与诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值的比值。结果如表：
表：备选植物叶片碳酸酐酶活力值与诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值的比值
| 备选植物 | 备选植物叶片碳酸酐酶活力值与诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值比值 |
| 园果化香(Platycarya Longipes Wu.) | 1.25 |
| 毛白杨(Populus tomentosa Carr.) | 0.24 |
| 垂柳(Salix babylonica L.) | 0.30 |
| 构树(Broussonetia papyrifera(Linn.)Vent.) | 3.65 |
| 蒙桑(Morus mongolica Schneid.) | 0.00 |
| 桑(Morus alba L) | 0.24 |
| 枫杨(Pterocarya stenoptera D.DC.) | 0.34 |
| 楝(Melia azedarach Linn.) | 0.28 |
| 桃(Prunus persica Batsch.) | 0.31 |
| 黄荆(Vitex negundo Linn.) | 1.14 |
| 任豆(Zenia insigins Chun) | 1.38 |
| 槐树(Sophora japonica L.) | 0.33 |
| 番茄(Lycopersicum esculentum Mill) | 0.07 |
| 白菜(Brassica chinensis L.) | 0.24 |
| 碎米荠(Cardamine hirsuta L.) | 0.08 |
| 蓝花子(Raphanus sativa L.var.raphanistroides Makino) | 0.05 |
| 埃塞俄比亚芥(Brassica carinata A.Braun) | 0.08 |
| 茅苍术(Atractylodes lancea(thunb.)DC.) | 0.08 |
从表中可以看出，叶片碳酸酐酶活力值与诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值比值大于0.5的植物为园果化香、构树、黄荆、任豆。园果化香、构树、黄荆、任豆可为喀斯特适生植物的被选植物，这与实际情况相符合。
Claims (2)
1、利用碳酸酐酶活力鉴定喀斯特适生植物的方法，其特征在于：取活体处于营养生长期的备选植物材料和诸葛菜的正常展开叶，进行碳酸酐酶活力测定，选择叶片碳酸酐酶活力值大于诸葛菜的正常展开叶碳酸酐酶活力值一半的植物材料，作为被选植物。
2、根据权利要求1所述的利用碳酸酐酶活力鉴定喀斯特适生植物的方法，其特征在于：碳酸酐酶活力测定选择pH计法。
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|---|---|---|---|---|
| CN103125281A (zh) * | 2013-02-20 | 2013-06-05 | 中国科学院地球化学研究所 | 利用光合作用的二氧化碳响应曲线筛选高效利用碳酸氢根离子的植物方法 |
| CN109526614A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种提高喀斯特适生植物抗岩溶干旱能力的方法 |
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| CN109526614A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种提高喀斯特适生植物抗岩溶干旱能力的方法 |
| CN109526614B (zh) * | 2018-12-26 | 2021-05-25 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种提高喀斯特适生植物抗岩溶干旱能力的方法 |
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