CN111279916B

CN111279916B - NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用

Info

Publication number: CN111279916B
Application number: CN202010125237.8A
Authority: CN
Inventors: 贾红磊; 马佩云; 王肖; 郭军康; 陈翠; 魏婷; 任心豪; 刘岚钰
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2040-02-27
Also published as: CN111279916A

Abstract

本发明提供NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用，属于缓解植物重金属胁迫技术研究领域。本发明为NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用。本发明的NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用，利用NaHS作为硫化氢的外源供体，NaHS在水溶液中电离HS^‑，HS^‑水解产生硫化氢H₂S，H₂S能够有效降低Cu在番茄苗体内的累积含量并且提高了番茄苗叶片中的光合色素含量，从而提高番茄苗对于CuO NPs的耐受性。

Description

NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用

技术领域

本发明属于缓解植物重金属胁迫技术研究领域，具体涉及NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用。

背景技术

纳米氧化铜(CuO NPs)是一种重要的半导体金属氧化物，由于具有良好的催化活性、热传导性及气敏性，目前CuO NPs已被大量开发生产，广泛用于电池、太阳能转换、催化剂、化妆品等与人们生产生活息息相关的行业中，被认为是在21世纪应用最广泛的新材料、新产品之一。由于CuO NPs的广泛应用，所以很容易释放到自然环境中，并引起相应的环境毒理效应，给生物体的健康带来诸多危害。

番茄是一年生或多年生的草本植物，果实多汁味酸甜，可作水果鲜食，极具发展潜力。但近年来频繁出现的重金属污染问题已危及到它以及其它植物的生长和果实品质安全。对于如何有效缓解纳米金属颗粒对番茄生长的方法鲜有报道，因此，如何降低在CuONPs胁迫下番茄中的铜含量，使得植物能够正常生长且不影响番茄果实品质安全，对于番茄种植技术领域而言，是亟待研究的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决CuO NPs胁迫下生长的番茄苗铜含量较高的问题，提供NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用。

NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用，采用浓度为200μM的NaHS水溶液。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用，利用确定浓度的H₂S供体NaHS作为缓解剂，NaHS能够促进番茄苗在CuO NPs胁迫下的生长并且有效降低Cu在番茄苗体内的累积含量，提高番茄苗对CuO NPs的耐受性，保证番茄品质；NaHS试剂具有单一易获取的特点，提高番茄苗抗击CuO NPs胁迫的同时不影响番茄的品质。

附图说明

图1为实施例1中的硫化氢处理对番茄苗CuO NPs胁迫下番茄苗生长的影响图，其中，1(a)为硫氢化钠缓解CuO NPs胁迫下番茄苗根长的影响图，1(b)为硫氢化钠缓解CuONPs胁迫下番茄苗植株高度的影响图。

图2为实施例2中番茄苗体内Cu累积含量图，其中，图2(a)为根部Cu含量图，2(b)为茎部Cu含量图，2(c)为叶部Cu含量图，2(d)为番茄苗内总的Cu含量图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例1

NaHS对CuO NPs胁迫下番茄苗生长的影响，包括以下步骤：

1)将番茄苗种子经1％NaClO消毒15min后，用去离子水冲洗5-6次去除表面残留的NaClO，之后将种子均匀置于装有蛭石的穴盘中发芽处理；待有真叶长出时，移至含有1/4Hoagland营养液的水培液中，幼苗均放置在设定为16小时光照，8小时黑暗，40％相对湿度，白天28℃、夜间22℃的自动控制培养间中培养；幼苗经2次1/4Hoagland营养液，1次1/2Hoagland营养液中水培培养；白天为早七点至晚上七点；

2)待番茄苗长至4片真叶时，挑选长势一致的壮苗进行6组不同处理，处理组分别为空白对照组(Control)、200μMNaHS对照组(200μMNaHS)、20mg/L CuO NPs处理组(20mg/LCuO)、20mg/LCuO NPs处理的同时加入200μMNaHS(20CuO+NaHS)、100mg/L CuO NPs处理组(100mg/LCuO)、100mg/L CuO NPs处理的同时加入200μMNaHS(100CuO+NaHS)，每组处理设定三个重复。

3)将6组处理过的番茄苗均放置在植物培养间中培养，培养条件设定为16小时光照，8小时黑暗，40％相对湿度，光照时温度为28℃、黑暗时温度为22℃，培养时间为14天；

4)14天之后，收获各植株进行拍照，并用Image-J测量根长及植株高度，测定结果表明，外源添加硫氢化钠之后，根长株高均有不同程度的增加，与单独20mg/L CuO NPs处理相比，外源添加硫氢化钠之后，番茄根长增加率为18.64％，与单独100mg/L CuO NPs处理相比，外源添加硫氢化钠之后，番茄根长增加率为20.55％；从植株高度来看，20mg/L CuO NPs处理下添加硫氢化钠对其影响不大，但100mg/L CuO NPs处理下加入硫氢化钠使株高增加了16.46％，说明硫氢化钠能够明显缓解CuO NPs的毒害。

实施例2

测试NaHS对CuO NPs胁迫下番茄苗体内Cu组织分布的影响，步骤如下：

2)待番茄苗长至4片真叶时，挑选长势一致的壮苗进行6组不同处理，处理组分别为空白对照组(Control)、200μMNaHS对照组(200μMNaHS)、20mg/L CuO NPs处理组(20mg/LCuO)、20mg/L CuO NPs处理的同时加入200μMNaHS(20CuO+NaHS)、100mg/L CuO NPs处理组(100mg/L CuO)、100mg/L CuO NPs处理的同时加入200μMNaHS(100CuO+NaHS)，每组处理设定三个重复。

3)将6组处理过的番茄苗均放置在植物培养间中培养，培养条件设定为16小时光照，8小时黑暗，40％相对湿度，光照时温度为28℃、黑暗时温度为22℃，培养时间为7天；

4)将番茄苗收样，分为根、茎、叶三部分；将各待测样品烘干粉碎称重后置于消解管中，加10mL浓硝酸浸泡12小时后，置于消解炉上于80℃消解1.5小时，120℃消解1.5小时，150℃消解3小时后，在175℃下赶酸至1mL左右，将液体转移至10mL容量瓶中，用1％HNO₃定容，定容后溶液用0.45μm滤膜过滤备用，用原子吸收法(AAS)进行Cu含量测定，测定结果参见图2，其中图2(a)、2(b)、2(c)、2(d)分别为根、茎、叶及地上地下总Cu含量图。由图2可知，在CuO NPs胁迫下，外源加入200μMNaHS后，各组织中Cu累积含量均有不同程度的下降，其中在根部20mg/L与100mg/L CuO NPs处理分别下降了21.1％、28.6％，茎部分别下降了17.7％、18.3％，叶部分别下降了12.9％、34.1％，上述数据说明外源添加NaHS能够明显降低Cu在番茄苗体内的积累。

本发明利用NaHS能够有效缓解CuO NPs对番茄苗造成的胁迫，促进番茄苗在胁迫下的生长，并能够有效降低Cu在番茄苗体内的累积含量。本发明具有操作简单、可行、方便，且所需试剂单一易获取的特点。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims

1.NaHS在缓解CuO NPs对番茄苗胁迫作用中的应用，其特征在于，在幼苗长至4片真叶时，采用浓度为200 μM的NaHS水溶液进行处理。