CN102550313A - 硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用 - Google Patents

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裴雁曦
乔增杰
张丽萍
金竹萍
田保华
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Abstract

本发明提供了硫氢化钠水溶液的一种新用途，具体是硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用。所述硫氢化钠水溶液的浓度为10-500μmol/L，优选浓度为50-100μmol/L。将硫氢化钠水溶液喷施在植物叶面，能诱导植物高表达谷胱甘肽合成酶基因1（GSH1）和2（GSH2），从而达到合成大量谷胱甘肽（GSH）的作用；同时还可以补充植物所需要的硫（S），为植物抗击重金属胁迫提供保证。

Description

硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用
技术领域
本发明涉及一种已知化合物的新用途，确切地说是硫氢化钠（NaHS）作为诱导植物谷胱甘肽合成酶基因表达、提高植物中谷胱甘肽合成，以提高植物抗击重金属胁迫的新用途。
背景技术：
随着现代工农业的迅速发展，重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成了世界范围程度不同的土壤重金属污染。这种污染直接影响到土壤质量、水质状况、作物生长、农产品产量、品质等，并通过食物链对人体健康造成危害。因此，充分认识土壤重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消失的特点，进行重金属污染的治理，已经成为世界各国广泛重视的问题。就中国目前的情况来讲，工业污染以及农业生产中大量盲目地使用化学肥料和农药所造成的污染，使农田中重金属污染问题日趋严重，这些污染物对耕地的生产能力具有潜在毁灭性的破坏作用，形成对农林业和生态环境的制约因素。因此，为了缓解农田中重金属污染问题，开发推广抗击重金属胁迫的技术势在必行。而植物自身可以通过在细胞壁上沉淀重金属、细胞内区域化和螯合作用降低重金属离子的浓度来抗击胁迫，其中螫合作用在植物耐受重金属上起着重要作用。最主要的螯合剂就是植物螯合态，而合成植物螯合态的底物就是谷胱甘肽。也就是说植物体内的谷胱甘肽的含量与植物对重金属的抗性成正相关。
有人研究过，在植物中使用NO促进合成谷胱甘肽来提高植物抗击重金属的能力，但由于NO可助燃，有毒，具有刺激性等缺点不能大量应用于生产实践。
发明内容：
本发明旨在寻找一种物质，该物质能提高植物抗击重金属胁迫的能力。
本发明提供的硫氢化钠水溶液的一种新用途，具体是硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用。
所述硫氢化钠水溶液的浓度为10-500 μmol/L，优选浓度为50-100 μmol/L。
将硫氢化钠水溶液喷施于植物茎叶表面，可诱导植物谷胱甘肽合成酶基因1（GSH 1）和2（GSH 2）表达、促进谷胱甘肽的合成，从而达到植物抗击重金属胁迫的作用，保护植物的正常生长。
研究结果表明，硫氢化钠水溶液由硫化氢供体硫氢化钠单体溶于水配制而成，硫氢化钠是通过在水中缓慢释放出H2S/HS—，行使其诱导谷胱甘肽基因表达的功能，而Na+对本诱导剂的效果没有贡献。
    与现有技术相比，硫氢化钠水溶液能提高植物抗击重金属胁迫的能力，无毒无害，造价低廉，适于在各种植物使用，易于推广。
附图说明：
图1是拟南芥叶片喷施NaHS水溶液后，0-6小时，植物谷胱甘肽合成酶基因1和2表达情况；
图2是拟南芥叶片喷施NaHS水溶液后，0-24小时随机取植株，其体内谷胱甘肽含量的情况；
图3是拟南芥喷施蒸馏水（对照）和NaHS水溶液对植物在有重金属的基质上的生长情况以及干重的测量。
具体实施方式：
以下给出本发明的非限定实施例。
实施例1．使用时，称取一水硫氢化钠（NaHS·H2O）加水配制100μmol/L的水溶液，该处理液为现用现配。在活体拟南芥上喷施，分别在1、3和6小时后提取RNA，并反转录，用ACTIN做内参，观察谷胱甘肽合成酶基因1和2表达情况，如图1所示，与没有诱导剂存在时相比，基因表达量大幅度提高。
实施例2．使用时，称取一水硫氢化钠（NaHS·H2O）加水配制100μmol/L的水溶液，该处理液为现用现配。在活体拟南芥上喷施，在不同的时间随机取植株，用试剂盒测定其谷胱甘肽的含量较对照有大幅度增加。
实施例3．硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用实验：拟南芥分别喷施蒸馏水（对照）和100μmol/L的NaHS溶液，观察植物在有重金属的基质上的生长情况，结果见图3。由图3A可见，经喷施的植物叶片生长状况良好，在含有重金属的基质上可正常生长；对干重无明显影响（图3B）。
 
由以上结果可知，本发明可以明显提高植物谷胱甘肽合成酶基因1和2表达，提高谷胱甘肽的浓度，增强了植物抗重金属胁迫的能力，保护了植物的正常生长。

Claims (3)

1.硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用。
2.如权利要求1所述的硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用，所述的硫氢化钠水溶液，其浓度为10-500 μmol/L。
3.如权利要求2所述的硫氢化钠水溶液在提高植物抗击重金属胁迫中的应用，所述的硫氢化钠水溶液的浓度为50-100 μmol/L。
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