[发明专利]外源褪黑素在提高莱茵衣藻抗盐能力中的应用

说明书

本发明公开了褪黑素在增加植物细胞中抗氧化酶活性的应用。为探索褪黑素在莱茵衣藻抗盐机制的抗氧化防御体系中的可能作用奠定了基础。

技术领域

本发明属于生物科技技术领域，具体涉及外源褪黑素在提高莱茵衣藻抗盐能力中的应用。

背景技术

盐胁迫是世界上主要的农业问题之一，它影响植物的生长和发育，并导致作物生产力下降。土壤盐渍化可能是由于自然原因造成的，如咸雨，沿海水域或母岩和海水盐的污染。过度的盐会降低植物细胞的养分吸收或运输，增加钠离子(Na⁺)的积累，对细胞器造成损伤，减少土壤渗透势，并抑制光合作用，从而对植物生理造成不利影响。值得注意的是，盐分诱导的光合电子传递抑制会导致有毒活性氧(ROS)如O^2·-，H₂O₂和·OH的过度积累以及细胞氧化还原稳态的破坏。此外，作为强氧化剂，高浓度的ROS可以通过脂质过氧化损伤膜，破坏DNA链并使各种重要的酶失活。面对这些挑战，植物对盐度的综合生理反应涉及多种保护机制，主要包括相容性溶质的合成和积累，离子稳态控制，植物组织内水分吸收和分布的调节，氧化损伤的减少以及光合作用的维持。在一些关于藻类中盐胁迫的研究可观察到类似于植物胁迫耐受性的自我保护机制。例如，盐胁迫会降低淡水藻类中光合色素，碳水化合物，蛋白质和K+的含量，但脯氨酸和抗氧化酶活性会显著增加，从而提高耐盐性。此外，有报道称当莱茵衣藻暴露于某些应激剂时，会形成被称为“palmelloid”或“coenobium”的多细胞聚集体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种褪黑素的应用。探索褪黑素在莱茵衣藻抗盐机制的抗氧化防御体系中的可能作用奠定了基础。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，褪黑素在增加植物细胞中抗氧化酶活性的应用。

进一步地，该植物细胞所在的为盐胁迫的环境。

进一步地，该植物为单细胞植物。

进一步地，该褪黑素中有效成分的浓度为0.1～1μM。

进一步地，该单细胞植物为莱茵衣藻。

进一步地，在植物细胞的培养过程中添加褪黑素。

本发明还公开了一种植物细胞中抗氧化酶活性的促进剂，其有效成分为褪黑素。

本发明具有如下优点：外源MT的应用影响莱茵衣藻的生长和细胞内抗氧化酶的活性，这些结果为探索MT在莱茵衣藻抗盐机制的抗氧化防御体系中的可能作用奠定了基础。

附图说明

图1是本发明用于测试褪黑素处理对莱茵衣藻细胞对NaCl胁迫的响应的实验设计图；

图2为本发明中褪黑素对盐或非盐胁迫下莱茵衣藻细胞生长的影响趋势图；

图3为本发明中不同TAP条件下的莱茵衣藻的光学显微镜的形态观察图；

图4外源褪黑素对莱茵衣藻处于盐或非盐胁迫时对其细胞SOD活性的影响；

4a为外源褪黑素对莱茵衣藻处于非盐胁迫时对其细胞SOD活性的影响比较图；

4b为外源褪黑素对莱茵衣藻处于盐胁迫时对其细胞SOD活性的影响比较图；

图5外源褪黑素对莱茵衣藻处于盐或非盐胁迫时对其细胞CAT活性的影响；

5a为外源褪黑素对莱茵衣藻处于非盐胁迫时对其细胞CAT活性的影响统计图；

5b为外源褪黑素对莱茵衣藻处于盐胁迫时对其细胞CAT活性的影响统计图；

图6外源褪黑素对莱茵衣藻处于盐或非盐胁迫时对其细胞POD活性的影响比较图；