專利名稱：東海原甲藻胞外分泌物在促進(jìn)海水脅迫下玉米生長中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藻類胞外分泌物對植物的生長調(diào)節(jié)領(lǐng)域，特別涉及東海原甲藻胞外分泌物在促進(jìn)海水脅迫下玉米生長中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)屬于甲藻綱，原甲藻目，原甲藻科，原甲藻屬。細(xì)胞呈不對稱梨形，長15 22 μ m，寬9 14 μ m，營單細(xì)胞生活，但有時(shí)形成2 4個(gè)細(xì)胞短鏈，東海原甲藻生長的最適溫度為22°C，是目前原甲藻屬中唯一己知能形成細(xì)胞短鏈。東海原甲藻主要分布在東海長江ロ與浙江沿岸水域，在廣東和香港海域有過出現(xiàn)的記錄，在日本和韓國海域也有分布。 對于承受著巨大人口壓カ而擁有18000km漫長海岸線和20779km2沿海灘涂的中國來說，加快沿海鹽土改良的進(jìn)程，促進(jìn)灘涂資源的合理利用，對我國特別是沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。目前用得較多的方法是引淡水種植水稻、引淡水養(yǎng)殖水產(chǎn)品等，而沿海一帯淡水資源嚴(yán)重缺乏，所以開發(fā)利用速度較慢，迫切需要尋找ー種快速利用的途徑。而選育耐鹽作物，提高現(xiàn)有栽培作物的耐鹽能力不失為ー個(gè)好方法，耐鹽品種選育的方法有雜交和回交育種、遠(yuǎn)緣雜交、體細(xì)胞突變篩選、分子標(biāo)記輔助選擇聚合育種、轉(zhuǎn)基因育種、分子設(shè)計(jì)育種等。目前已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但新品種的育種周期長制約著其發(fā)展，同吋，由于相對的淡水缺乏，發(fā)展海水灌溉農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)意義是可想而知的。不要說百分之百用海水，就是與淡與配合，用ニ合一的“中水”，價(jià)值也不小。對于藻細(xì)胞而言，在高鹽度下生長需要更多能量，作為細(xì)胞內(nèi)儲存物質(zhì)的脂肪的含量相應(yīng)增加。而當(dāng)鹽度適當(dāng)降至其原環(huán)境的鹽度2/3時(shí)，對其生長有明顯的促進(jìn)作用。如本發(fā)明所涉及的內(nèi)容，對海水進(jìn)行部分淡化，同時(shí)進(jìn)行東海原甲藻的培養(yǎng)，可以使灌溉用海水中存有促進(jìn)作物生長的胞外分泌物，從而更好地促進(jìn)耐鹽作物生長和海水灌溉的應(yīng)用。近年來在長江ロ與浙江北部沿岸水域春季常常形成數(shù)百至數(shù)千平方公里的特大規(guī)模赤潮，持續(xù)時(shí)間可達(dá)ー個(gè)月，其面積之大，世界罕見。這些大規(guī)模的赤潮對海洋生物及其海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來了極大的危害，引起了赤潮研究者的廣泛關(guān)注。上述近幾年發(fā)生在我國東海區(qū)的原甲藻赤潮的第一優(yōu)勢種均為東海原甲藻，本發(fā)明所涉及內(nèi)容有利于開發(fā)東海原甲藻胞外分泌物，將有助于轉(zhuǎn)變赤潮危害，使人們從第一優(yōu)勢種為東海原甲藻的赤潮中獲益。胞外分泌物(Extracellularorganicmatters, Ε0Μ)是指藻細(xì)胞表面分泌的胞外有機(jī)物，是藻類的代謝產(chǎn)物。EOM主要由多聚糖類物質(zhì)組成，碳水化合物和羰基化合物占60% 80%以上。Huang等通過大量研究發(fā)現(xiàn)這些復(fù)雜的胞外多糖基本上都由常見的單糖單位組成。EOM以不同形式粘附在藻細(xì)胞表面，增強(qiáng)藻細(xì)胞表面的電負(fù)性。EOM的成分和釋放濃度與藻細(xì)胞的種類、生長期有夫，Hoyer等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)集胞藻在生長期間釋放出質(zhì)量濃度
I.8mg/L的Ε0Μ,而小球藻的釋放質(zhì)量濃度則達(dá)到81mgL_l。大部分藻類在指數(shù)生長期EOM的釋放速率高于穩(wěn)定期。在生長后期，隨著藻細(xì)胞的衰老，粘附于藻細(xì)胞壁上的EOM脫落，釋放到水中。使用氣相色譜-電子轟擊離子源-質(zhì)譜法(GC-EI-MS)和高效陰離子交換色譜(HPAEC)等方法從魚腥藻、微囊藻和顫藻等藍(lán)藻的EOM中檢測出20余種有機(jī)物，如L-鼠李糖、半乳糖、木糖、十四酸異丙酷、η-烷烴(10-21)、烯烴、2-壬烯醛和2-甲基異莰醇等，這些有機(jī)物大都以長鏈或環(huán)狀不飽和烴形式存在于水中。此外，某些藻類能分泌藻毒素以及異嗅異味物質(zhì)，如2-甲基異莰醇和土腥素等，嚴(yán)重影響供水水質(zhì)。當(dāng) 環(huán)境不適或競爭者存在時(shí)，有些微藻分泌物質(zhì)影響其他生物的生長，以維持自身生長。如Pratt觀察到中肋骨條藻(Skeletonema costatum)和金黃滑盤藻(Olisthodiscus Iuteus)交替出現(xiàn),證明了金黃滑盤藻產(chǎn)生抑制中肋骨條藻生長的物質(zhì)；微囊藻能分泌藻毒素(microcystin, MC)抑制柵藻的生長；小球藻(Chtorella vulgaris)能分泌一種抗生素叫小球藻素(Chlorellin)抑制菱形藻(Nitzschia fustulum)的生長；多甲藻能分泌一種抗生素抑制杜氏藻等的生長。本發(fā)明正是利用東海原甲藻胞外分泌物來實(shí)現(xiàn)對陸生植物來進(jìn)行生長調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供東海原甲藻胞外分泌物在促進(jìn)海水脅迫下玉米生長中的應(yīng)用。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案以玉米種子作為實(shí)驗(yàn)材料，探究東海原甲藻胞外分泌物對玉米發(fā)芽的影響。將東海原甲藻胞外分泌物設(shè)置幾個(gè)濃度梯度，同時(shí)設(shè)置清水、海水兩個(gè)對照組，對玉米種子發(fā)芽后的芽長、根長、芽鮮重、根鮮重、芽干重、根干重、轉(zhuǎn)運(yùn)率進(jìn)行測量，運(yùn)用SPSS16. O軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過比較分析確定東海原甲藻胞外分泌物對玉米種子發(fā)芽的具體影響。比較結(jié)果顯示與清水對照，海水對玉米種子發(fā)芽后的各指標(biāo)都具有顯著性抑制作用；與海水試驗(yàn)組對照，東海原甲藻胞外分泌物對玉米發(fā)芽具有顯著性促生長作用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在干普通植物生長調(diào)節(jié)劑的開發(fā)對陸生植物而言往往是利用植物本身的已有調(diào)節(jié)劑進(jìn)行提取，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)而進(jìn)行人工化學(xué)合成，并開發(fā)該種化合物同系物并探求其潛在的調(diào)節(jié)作用；而本發(fā)明將對植物生長的調(diào)節(jié)劑開發(fā)尋求到新的資源，并且藻類生長迅速，其胞外分泌物可以作為藻類資源整體開發(fā)的副產(chǎn)品進(jìn)行獲取，極具開發(fā)價(jià)值。具體實(shí)施技術(shù)以下實(shí)施例是以玉米種子作為實(shí)驗(yàn)材料，探究東海原甲藻胞外分泌物對玉米發(fā)芽的影響。將東海原甲藻胞外分泌物設(shè)置幾個(gè)濃度梯度，同時(shí)設(shè)置清水、海水兩個(gè)對照組，對玉米種子發(fā)芽后的芽長、根長、芽鮮重、根鮮重、芽干重、根干重、轉(zhuǎn)運(yùn)率進(jìn)行測量，運(yùn)用SPSS16. O軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示與清水對照，海水對玉米種子發(fā)芽后的各指標(biāo)都具有顯著性抑制作用；與海水對照組相比較，東海原甲藻胞外分泌物對玉米發(fā)芽具有顯著性促生長作用。試驗(yàn)材料東海原甲藻胞外液，海水，由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生化實(shí)驗(yàn)室提供。東海原甲藻藻種馴化培養(yǎng)向待用三角瓶中加入1/3體積的稀鹽酸泡置7h。將泡好的三角瓶及量筒、試管、滴管用自來水加洗衣粉沖洗，并用蒸餾水淋洗3遍，放置烘箱中，120°C烘干lh。實(shí)驗(yàn)接藻所用海水經(jīng)過濾、煮沸涼后備用。藻液和海水體積比I : 4，總體積150ml，放在250ml錐形瓶內(nèi)，培養(yǎng)基為f/2。RXZ智能型人工氣候箱和GXZ智能型光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，溫度為(19±1)°C，光暗比12h 12h，光密度120 140μπιο1 · m-2 · s-1。東海原甲藻胞外液獲取將東海原甲藻培養(yǎng)至將東海原甲藻培養(yǎng)至生長曲線平臺期，藻密度為(2. 52 X 108個(gè)·じ1)，取藻培養(yǎng)液進(jìn)行離心，去除藻細(xì)胞，得東海原甲藻胞外液。玉米種子，在市場上購買的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)良種農(nóng)大108號(北京金色農(nóng)華種業(yè)科技有限公司)。試驗(yàn)內(nèi)容I、選種從購買的玉米種子中挑選出500粒，要求籽粒飽滿、扁粒、大小基本相同。2、浸種 將挑選的500粒玉米種子放在燒杯中，用70%的酒精中浸泡2分鐘殺菌，然后用蒸餾水沖洗2 3次，在50°C的保溫箱中保溫15分鐘，換去燒杯中的蒸餾水，在常溫下用蒸餾水浸泡24小時(shí)。3、催芽將浸種后的玉米種子用蒸餾水沖洗兩次后均勻的放于托盤中，用浸透水的紗布覆蓋，在28°C下保溫24小吋，即催芽。4、不同濃度東海原甲藻胞外液的配制根據(jù)玉米的耐鹽極限(最高耐鹽極限為60mml/L)，將稀釋一倍的東海原甲藻胞外液作為最大濃度，記作I. 0，其他濃度均由此稀釋得到。(備注本實(shí)驗(yàn)所指濃度均為相對濃度)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置五個(gè)濃度梯度，分別記作O. 2，O. 4，O. 6，O. 8，I. O。這五個(gè)濃度的配制方法如表I :表I原甲藻藻外培養(yǎng)液配制方法
權(quán)利要求
1.東海原甲藻胞外分泌物在促進(jìn)海水脅迫下玉米生長中的應(yīng)用。
全文摘要
東海原甲藻胞外分泌物在促進(jìn)海水脅迫下玉米生長中的應(yīng)用。本發(fā)明以玉米種子作為實(shí)驗(yàn)材料，探究東海原甲藻胞外分泌物對玉米發(fā)芽的影響。將東海原甲藻胞外分泌物設(shè)置幾個(gè)濃度梯度，同時(shí)設(shè)置清水、海水對照組，對玉米種子發(fā)芽后的芽長、根長、芽鮮重、根鮮重、芽干重、根干重、轉(zhuǎn)運(yùn)率進(jìn)行測量，運(yùn)用SPSS16.0軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過比較分析確定東海原甲藻胞外分泌物對玉米種子發(fā)芽的具體影響。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明將對植物生長的調(diào)節(jié)劑開發(fā)尋求到新的資源，并且藻類生長迅速，其胞外分泌物可以作為藻類資源整體開發(fā)的副產(chǎn)品進(jìn)行獲取，極具開發(fā)價(jià)值。
文檔編號A01N65/03GK102640763SQ20121008507
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者付言言, 張莉, 李麗, 柴超, 葛蔚 申請人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)