CN114642154A - 一种利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，包括以下步骤：(1)栽培铁皮石斛；(2)以营养液为基础，配制浓度为0.5‑1.5mmol/L的水杨酸；(3)向铁皮石斛喷施步骤(2)中的水杨酸，然后在恒温和光照的条件下进行高温胁迫处理。喷施一定浓度的水杨酸可以明显提高铁皮石斛的耐热性，一定程度上缓解高温胁迫带来的伤害，表现为：铁皮石斛叶片的枯黄率明显降低、叶绿素含量明显提高、MDA含量明显降低、APX活性明显增加；本发明为铁皮石斛在大范围推广应用及室外越夏栽培提供参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高中药药材耐热性的方法，尤其涉及一种利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性的方法。
背景技术
铁皮石斛是名贵中药材，具有益胃生津，滋阴清热，免疫调节，延缓衰老等功效。其对环境要求较为严格，喜阴凉，最适生长温度为20-25℃，过高的温度导致其幼苗的生长不良和成活率低。在有些地区，夏季需要温室内保护栽培，增强遮阴降温设施建设，一旦温室降温条件欠缺，铁皮石斛就易受到灼伤、叶片枯黄等高温伤害。因此，寻找缓解铁皮石斛高温胁迫的有效途径，铁皮石斛栽培生产中急需解决的问题，对其科学栽培管理也具有重要意义。
关于铁皮石斛方面的研究较多，多集中于组培、栽培、药用等方面；对于添加外源物-水杨酸提高铁皮石斛耐热性的报道甚少。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能缓解铁皮石斛高温伤害的利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法。
技术方案：本发明所述的利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，包括以下步骤：
(1)栽培铁皮石斛；
(2)以营养液为基础，配制浓度为100～250μmol/L的水杨酸；
(3)向铁皮石斛喷施步骤(2)中的水杨酸，然后在恒温和光照的条件下进行高温胁迫处理。
其中，步骤(3)中，所述高温胁迫处理的过程为：先在光照条件进行40-45℃的恒温处理，接着在暗箱条件下进行30-35℃的恒温处理；所述光照的时间为12-14h，暗箱条件处理的时间为10-12h。即，温度40-45℃/30-35℃，光培养12-14h/暗培养10-12h。
其中，步骤(3)中，所述光照的强度为8000-10000lux。
其中，步骤(3)中，所述高温胁迫的湿度为80％-90％。
其中，步骤(3)中，水杨酸以叶面喷洒的形式施入，喷施至叶片完全湿润向下滴水为准，连续喷施2-3天。
其中，步骤(3)中，高温胁迫的时间为72-96h。
有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：1、喷施一定浓度的水杨酸可以明显提高铁皮石斛的耐热性，一定程度上缓解高温胁迫带来的伤害；2、喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛叶片的枯黄率明显降低；3、喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛叶片的叶绿素含量明显提高；4、喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛叶片的MDA含量明显降低；5、喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛叶片的APX活性明显增加；6、本发明的方法为铁皮石斛在大范围推广应用及室外越夏栽培提供参考依据。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
一种利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，包括以下步骤：
(1)试验采用盆栽方式，将长势一致、无病虫害的铁皮石斛幼苗从大棚栽培床上挖出，移栽入装有铁皮石斛专用基质塑料盆钵内，其中盆钵的规格为：高18cm、底面直径15cm，每盆4株。
(2)置于大棚内正常培养15d，喷施水杨酸。水杨酸设置0、0.5mmol/L、1.0mmol/L、1.5mmol/L、2.0mmol/L5个浓度处理，均以1/2Hoagland营养液为基础配制；每个处理3个重复，1个重复5盆，每个处理有15盆。其中浓度为0的对照组记为CK，1/2Hoagland。水杨酸以叶面喷洒的形式施入，喷施至叶片完全湿润向下滴水为准，连续喷施2天。
(3)之后置于人工气候箱内进行高温胁迫3d。高温胁迫时人工气候箱设置为：温度40℃/35℃，14h光培养/10h暗培养，光照强度10000lux，湿度80％-90％。
对高温胁迫处理后的铁皮石斛幼苗做以下检测：
(i)叶片枯黄率
铁皮石斛在人工气候箱内高温胁迫后观察其生长状况，每个处理每个重复随机选取5株，统计叶片枯黄数。叶片枯黄标准：以目测法，单个叶片上枯黄面积达50％以上者统计为枯黄叶片。叶片枯黄率(％)＝枯黄叶片数*100/植株总叶片数
(ii)叶绿素含量的测定
测定方法参照《植物生理生化实验原理与技术》中的叶绿体色素含量的测定。采集倒1-2叶，洗净、剪碎，称取0.1g左右置于试管内，加入无水乙醇10ml，用保鲜膜封口，黑暗放置24h后拿出摇匀。以无水乙醇为空白，在波长663nm和645nm下测定吸光值。
计算公式：叶绿素含量(μg/g·FW)＝(8.05A663+20.29A645)*V*/W。A663为波长663nm下的吸光值，A645为波长645nm下的吸光值，V为提取液体积，单位：ml，W为样品质量，单位：g。
(iii)丙二醛(MDA)含量的测定
MDA的测定：采集植株倒1-2叶，称取0.1g左右，利用丙二醛分光光度计试剂盒法测定。试剂盒由苏州科铭生物技术有限公司提供，下同。
计算公式：MDA含量(nmol/g·FW)＝25.8*(A532-A600)/W；其中A532、A600分别代表532nm、和600nm波长下的吸光值。
(iv)抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性测定
APX活性测定：采集植株倒1-2叶，称取0.1g左右，利用抗坏血酸过氧化物酶分光光度计试剂盒法测定。APX(U/g·FW)＝1786*(A1-A2)/W，A1分别代表为290nm波长下10s、130s时吸光值。
水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛叶片枯黄率的影响，见表1所示。
表1喷施水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛叶片枯黄率的影响
| 处理 | 叶片枯黄率(％) |
| CK | 89.17 |
| 0.5mmol/L | 30.83 |
| 1.0mmol/L | 22.50 |
| 1.5mmol/L | 29.17 |
| 2.0mmol/L | 90.83 |
从表1可知，不同浓度的水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛的叶片枯黄率的影响有所不同。其中，0.5mmol/L、1.0mmol/L和1.5mmol/L水杨酸浓度下，铁皮石斛叶片枯黄率较低，明显低于对照组CK和2.0mmol/L水杨酸浓度；而2.0mmol/L水杨酸浓度下铁皮石斛的叶片枯黄率最高，稍高于对照组CK。
叶片枯黄率在一定程度上反映了铁皮石斛植物的生长情况，叶片枯黄率越低说明植物生长状态良好，其受到高温胁迫的伤害越小。铁皮石斛喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下叶片枯黄率明显降低，但水杨酸的浓度并不是越高越好，以0.5mmol/L-1.5mmol/L为宜。
水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛叶绿素含量的影响，见表2所示。
表2喷施水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛叶绿素含量的影响
| 处理 | 叶绿素含量(μg/g·FW) |
| CK | 665.64 |
| 0.5mmol/L | 842.36 |
| 1.0mmol/L | 903.65 |
| 1.5mmol/L | 884.99 |
| 2.0mmol/L | 644.05 |
从表2可以看出，高温胁迫下铁皮石斛叶绿素含量的变化为：随着水杨酸浓度的增加，叶绿素含量呈先增加后降低的趋势。在5个处理中，水杨酸浓度为0.5mmol/L、1.0mmol/L和1.5mmol/L时，铁皮石斛的叶绿素含量明显高于对照组CK和2.0mmol/L；2.0mmol/L水杨酸浓度下铁皮石斛叶绿素含量与对照组CK相比差异不明显。
喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛叶片叶绿素含量明显提高，但水杨酸的浓度并不是越高越好，以0.5mmol/L-1.5mmol/L为宜。叶绿素含量在一定程度上反映了铁皮石斛的光合特性和生长状况，叶绿素含量越高说明其生长越好，生长的越好说明其耐热性越强。本研究中喷施浓度为0.5mmol/L-1.5mmol/L的水杨酸可以明显提高铁皮石斛的叶绿素含量，提高其耐热性。
水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛MDA含量的影响，见表3所示。
表3喷施水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛MDA含量的影响
| 处理 | MDA含量(nmol/g·FW) |
| CK | 10.12 |
| 0.5mmol/L | 6.96 |
| 1.0mmol/L | 6.76 |
| 1.5mmol/L | 6.92 |
| 2.0mmol/L | 9.87 |
从表3可以看出，不同浓度的水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛MDA含量的影响呈先下降后上升的趋势。5个处理中，浓度为1.0mmol/L水杨酸下铁皮石斛MDA含量最低，其次是1.5mmol/L和0.5mmol/L，三者差异不明显，明显低于对照组CK和2.0mmol/L；对照组CK和2.0mmol/L水杨酸浓度下铁皮石斛MDA含量差异不明显，均较高。
喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛植物MDA含量明显降低，但水杨酸的浓度并不是越高越好，以0.5mmol/L-1.5mmol/L为宜。植物器官在高温逆境条件下，往往发生膜脂过氧化作用，MDA是其产物之一，通常利用其作为脂质过氧化指标，表示细胞膜脂过氧化程度和植物对高温逆境条件反应的强弱，其含量高低与植物耐热性强弱成反比。MDA含量越低，表明植物耐热性越强。本研究中喷施浓度为0.5mmol/L-1.5mmol/L的水杨酸可以明显降低铁皮石斛的MDA含量，提高其耐热性。
水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响，见表4所示。
表4喷施水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛抗坏血酸过氧化物酶活性的影响
| 处理 | APX含量(U/g·FW) |
| CK | 510.29 |
| 0.5mmol/L | 893.42 |
| 1.0mmol/L | 969.19 |
| 1.5mmol/L | 948.32 |
| 2.0mmol/L | 508.81 |
从表4可以看出，不同浓度的水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛APX活性的影响总体变化趋势是随着水杨酸浓度的增加呈先增加后减小的趋势，当水杨酸浓度为1.0mmol/L时，APX活性达最高；2.0mmol/L时，APX活性最低。5个处理中，水杨酸浓度为0.5mmol/L、1.0mmol/L和1.5mmol/L时，铁皮石斛APX活性均较高，三者差异不明显，明显高于对照组CK和2.0mmol/L；对照组CK和2.0mmol/L水杨酸浓度下铁皮石斛APX活性均较低，且二者差异不明显。
喷施一定浓度的水杨酸可以使高温胁迫下铁皮石斛APX活性明显增加，但水杨酸的浓度并不是越高越利于APX活性的增加，以0.5mmol/L-1.5mmol/L为宜。高温逆境胁迫下，APX作为植物体内尤其是叶绿体中清除活性氧(ROS)的关键酶，APX活性的升高可有效清除植物体内活性氧，减轻过氧化损伤，提高植物抵御高温逆境的能力。目前，植物体内APX活性的高低已成为植物耐逆性研究中的一个热点，APX活性越高，植物的耐热性越强。本研究认为，喷施浓度为0.5mmol/L-1.5mmol/L的水杨酸可以明显增加铁皮石斛的APX活性，从而极大地缓解植物受到高温伤害。
综合考虑叶片枯黄率、叶绿素含量、MDA含量和APX活性四个指标可认为，铁皮石斛经过高温胁迫后，喷施浓度为0.5mmol/L-1.5mmol/L的水杨酸可以明显提高铁皮石斛的耐热性，明显缓解高温胁迫带来的伤害。
Claims (8)
1.一种利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)栽培铁皮石斛；
(2)以营养液为基础，配制浓度为0.5～1.5mmol/L的水杨酸；
(3)向铁皮石斛喷施步骤(2)中的水杨酸，然后在恒温和光照的条件下进行高温胁迫处理。
2.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温胁迫处理的过程为：先在光照条件进行40-45℃的恒温处理，接着在暗箱条件下进行30-35℃的恒温处理。
3.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述光照的时间为12-14h，暗箱条件处理的时间为10-12h。
4.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述光照的强度为8000-10000lux。
5.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温胁迫的湿度为80％-90％。
6.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述光照的时间为12-14h，暗箱条件处理的时间为10-12h。
7.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，水杨酸以叶面喷洒的形式施入，喷施至叶片完全湿润向下滴水为准，连续喷施2-3天。
8.根据权利要求1所述利用水杨酸提高铁皮石斛幼苗耐热性能的方法，其特征在于，步骤(3)中，高温胁迫的时间为72-96h。
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|---|---|---|---|---|
| CN101142880A (zh) * | 2007-10-12 | 2008-03-19 | 云南大学 | 铁皮石斛全光照人工栽培方法 |
| CN104770179A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-15 | 李天兰 | 一种铁皮石斛的培育方法 |
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2022
- 2022-03-29 CN CN202210316966.0A patent/CN114642154A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101142880A (zh) * | 2007-10-12 | 2008-03-19 | 云南大学 | 铁皮石斛全光照人工栽培方法 |
| CN104770179A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-15 | 李天兰 | 一种铁皮石斛的培育方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
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| 史俊;杨鹤同;徐超;席刚俊;赵菊润;: "水杨酸对Na_2CO_3胁迫下铁皮石斛幼苗生理特性的影响" * |
| 吴进东;陈科;刘苏一;肖之贝;尹亚楠;胡云帆;: "油菜素内酯增强霍山石斛耐热性的研究" * |
| 张宇斌;罗天霞;张习敏;乙引;: "湿度对铁皮石斛幼苗生长及光合作用的影响" * |
| 杨岚;师帅;王红娟;向增旭;: "水杨酸对高温胁迫下铁皮石斛幼苗耐热性的影响" * |
| 贾思振;杨恒伟;颜志明;魏跃;: "高温胁迫下水杨酸对菊花幼苗生理生化指标的影响" * |
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