本发明涉及农牧业技术领域，尤其涉及一种组合物及其在提高盐胁迫下白三叶种子萌发中的应用。
背景技术：
白三叶(trifoliumrepensl.)是一种广泛种植于世界各地的豆科牧草，具有蛋白质含量高、适口性好、产量丰富和根系固氮能力强等优良特点，也是我国长江中下游平原及西南地区建立人工草地的当家豆科牧草。同时，由于白三叶匍匐生长特性强、叶形优美亦被广泛应用于城市园林绿化及固土护坡等。近年来，白三叶在各地栽培面积不断扩大。然而，白三叶根系浅，抗非生物胁迫能力差，容易受到自然环境胁迫例如干旱、高温及盐胁迫的影响，特别是种子萌发和苗期受影响更为严重。因此，探索如何提高环境胁迫下白三叶种子萌发显得尤为重要。
地球上大约有2.7亿公顷的盐碱土地，广泛分布于世界各地，约占总陆地面积的25％。而全球盐碱土仍以每年100公顷的速度增长，严重影响农牧业发展。我国西北内陆和沿海等区域有大面积盐碱地，总计超过3600万公顷，其中盐渍化耕地超过800万公顷。近年来随着工业化发展，温室大棚等设施内土壤次生盐渍化程度也不断加重，土壤盐碱化已成为我国农业生产的制约因素。因此，如何提高作物耐盐性对改良土壤、扩大植物播种面积及生态治理有重要意义。农业生产中通过浸种处理提高种子萌发已被广泛应用于各种作物中，浸种处理具有操作简单、成本低廉及见效快等特点，同时还能杀死一些虫卵和病毒。
目前，通过浸种处理提高白三叶种子萌发期耐盐性研究报道较少，使该技术在白三叶上的推广应用受到限制。且简单的温水浸种或单一植物生长调节剂浸种提高种子耐盐性往往收效较小，在大面积应用于生产实践中受到极大限制，同时也受浸种时间和浸种方法的限制。此外，国内外通过组合不同生长调剂制备高效浸种添加剂及其浸种方法从而提高白三叶种子耐盐性未见相关报道。故而，进一步探索如何提高盐胁迫下白三叶种子萌发率具有十分重要的意义。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种组合物及其在提高盐胁迫下白三叶种子萌发中的应用。
本发明提供的组合物，由γ-氨基丁酸和腐胺组成；其中，所述γ-氨基丁酸和腐胺的摩尔比为(0.25～5)：(10～50)。
本发明中，γ-氨基丁酸和腐胺的摩尔比为1：(10～30)。
一些实施例中，γ-氨基丁酸和腐胺的摩尔比为1:10。
一些实施例中，γ-氨基丁酸和腐胺的摩尔比为1:20。
一些实施例中，γ-氨基丁酸和腐胺的摩尔比为1:30。
γ-氨基丁酸(gaba，γ-aminobutyricacid)是一种非蛋白组成氨基酸，广泛存在于动物和植物体内。研究发现，gaba不仅是一种重要的氨基酸，而且参与植物多种代谢活动，具有很高的生理活性，在植物应对逆境胁迫时发挥关键的生理保护性功能，可能作为一种新型植物生长调节剂调控植物抗逆性。相关报道发现外源施用gaba能有效提高多种植物对高温、干旱以及盐胁迫的耐受性。腐胺(put，putrescine)又称丁二胺，是植物多胺(polyamine)的一种，作为生物体内正常存在的天然活性物质而被广泛研究的一种植物生长调节剂，属于植物类激素。报道显示，外源施用put具有提高植物苗期和种子萌发期耐盐性效应。但此前尚未见到关于gaba和put组合效应对白三叶种子抗盐性能影响的报道。
本发明将二者进行复配，发现二者形成的组合物能够提高盐胁迫下白三叶种子的萌发性能。本发明实验表明，在浓度为100mmol/l的盐(nacl)溶液中该组合物能够对白三叶种子的萌发性能起到保护作用，发芽率可达67.7％。且对种子的干重、根长、活力指数都有很好的促进作用。
本发明提供的组合物在提高盐胁迫下白三叶种子萌发中的应用。
本发明还提供了一种提高盐胁迫下白三叶种子萌发的制剂，包括水和本发明的组合物。
本发明中，所述γ-氨基丁酸的浓度为0.25～5μmol/l，所述腐胺的浓度为10～50μmol/l。
一些实施例中，γ-氨基丁酸的浓度为1μmol/l，所述腐胺的浓度为10～30μmol/l。
一些具体实施例中，γ-氨基丁酸的浓度为1μmol/l，所述腐胺的浓度为10μmol/l。
一些具体实施例中，γ-氨基丁酸的浓度为1μmol/l，所述腐胺的浓度为20μmol/l。
一些具体实施例中，γ-氨基丁酸的浓度为1μmol/l，所述腐胺的浓度为30μmol/l。
本发明还提供了一种提高盐胁迫下白三叶种子萌发的方法，以本发明的制剂浸泡白三叶的种子。
一些实施例中，所述浸泡的时间为先蒸馏水浸泡1.5h，然后组合物浸种液再浸泡1.5h。
一些实施例中，白三叶的品种海发、拉丁诺、小精灵或pixie。
一些实施例中，每0.5～1g种子以10～20ml本发明所述的制剂浸泡。
本发明提供了gaba和put的组合物，将该组合物能够促进白三叶种子在盐胁迫条件下的萌发性能，二者配合的效果优于单一组分的效果，产生显著的增效协同作用。本发明实验表明，100mmol/l盐胁迫均使得海发、拉丁诺、小精灵或pixie这4种白三叶种子发芽率降低到50％以下，而以本发明提供的制剂浸种后均使得发芽率提高到62％以上，能显著提高盐胁迫下4种不同白三叶种子萌发期耐盐性，说明该最佳浓度组合对提高白三叶种子耐盐性具有广谱效果。且实验证明，一天内不同时间段浸种对浸种效果没有显著影响，浸种效果不受一天内不同浸种时间段的限制。
具体实施方式
本发明提供了一种组合物及其在提高盐胁迫下白三叶种子萌发中的应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1：
(1)试验材料：以生产上广泛应用的‘海发’白三叶种子作为供试材料。
(2)种子浸种处理：白三叶种子经0.1％升汞消毒后用蒸馏水清洗三遍，然后用蒸馏水浸泡1.5h，之后处理组换入浸种处理液中再浸泡1.5h，对照组则留在蒸馏水中继续浸泡1.5h，所有处理浸泡时长总共为3h，浸泡过程均在黑暗条件下进行。浸种完成后将种子取出，在吸水纸上迅速擦干种子表面水分，然后将100粒种子均匀分布于铺有4层滤纸的培养皿中，再将培养皿放置于培养箱中进行发芽，每个处理设置5次独立重复。培养箱条件设为：温度为白天23℃，夜晚19℃，时长各为12h，相对湿度为70％，光照强度为700μmolm-2s-1。
(3)试验设计：盐胁迫(nacl)浓度水平：0(对照)、50、100、120、150、200mmol/l，共6个浓度梯度(6个处理)，每处理5次独立重复。
(4)发芽指标统计：连续观察种子萌发7天，每天统计种子萌发数量，其中第7天计算发芽率，第3天计算发芽势。发芽率(％)＝第7天种子萌发总数/供试种子数×100；发芽势＝第3天萌发种子总数/供试种子数×100；发芽指数＝∑gt/dt，其中gt为种子在第t天的萌发数，dt为相应萌发天数；平均萌发速度＝(∑ti×ni)/∑ni，其中ni为第ti天新萌发的种子数量。
(5)结果与分析
表1不同盐浓度(nacl)对白三叶种子萌发的影响
注：每一竖列字母不同表示差异显著(p＜0.05)
由表1可以看出白三叶种子对盐胁迫十分敏感，50mmol/l的盐胁迫即能显著抑制种子萌发，在100mmol/l的盐胁迫下白三叶种子发芽率降低到49.5％，此时发芽率只占到正常条件下发芽率的一半，因此100mmol/l盐浓度即为盐胁迫对白三叶种子萌发的半致死浓度。
实施例2
(1)试验材料：同实施例1。
(2)种子浸种处理：同实施例1。
(3)试验设计：gaba+put浓度组合设置为以下10个组合，分别是：0+0、0.5+15、0.5+30.5、1+10、1+20、1+30、1+50、2+29、4+27、6+25。每个浓度组合分别在对照(control)条件下(蒸馏水条件下)萌发以及在100mmol/l的盐(nacl)溶液中萌发，每处理5次独立重复，gaba和put直接溶解于蒸馏水中使用。
(4)发芽指标统计：同实施例1。
(5)试验结果：
表2不同gaba与put浓度组合浸种预处理提高白三叶种子耐盐性效应
注：每一竖列字母不同表示差异显著(p＜0.05)
由表2可以看出，不同组合物均能一定程度上提高盐胁迫下白三叶种子萌发，但组合1μmol/lgaba+20μmol/lput、1μmol/lgaba+30μmol/lput和1μmol/lgaba+50μmol/lput具有最为显著的效果，在提高盐胁迫下种子萌发率的同时还能有效缩短盐胁迫下种子平均发芽速度。综合发芽率、发芽势、发芽指数和平均发芽速度4个指标，组合1μmol/lgaba+30μmol/lput具有最佳的效果。
实施例3
(1)试验材料：同例1。
(2)种子浸种处理：同例1。
(3)试验设计：为进一步证实最佳浓度组合1μmol/lgaba+30μmol/lput具有比单一浸种浓度更为优越的提高盐胁迫下白三叶种子耐盐性效果，设以下4个处理：0μmol/lgaba+0μmol/lput、1μmol/lgaba+0μmol/lput、0μmol/lgaba+30μmol/lput和1μmol/lgaba+30μmol/lput。每个浓度组合分别在对照(control)条件下(蒸馏水条件下)萌发以及在100mmol/l的盐(nacl)溶液中萌发，每个处理5次独立重复，gaba和put直接溶解于蒸馏水中使用。于种子萌发第7天测定发芽种子相关生理指标。
(4)测定指标：发芽种子鲜重、干重(烘干至恒重后测定)、根长和种子活力指数(活力指数＝发芽种子鲜重×发芽指数)。
(5)试验结果：
表3最佳gaba与put浓度组合浸种预处理对盐胁迫下白三叶种子生理指标的影响
注：每一竖列字母不同表示差异显著(p＜0.05)
由表5可以看出，单一gaba浸种仅能显著提高盐胁迫下发芽种子的鲜重和种子活力指数，但1μmol/lgaba+30μmol/lput组合浸种在提高盐胁迫下种子鲜重、干重、根长和种子活力指数上显著优于单一gaba或put浸种，该组合浓度在提高白三叶种子萌发期耐盐性上表现出巨大优势。
实施例4：
(1)试验材料：同实施例1。
(2)种子浸种处理：同实施例1。
(3)试验设计：为探索一天内不同时间段浸种对浸种效果的影响，设上午9:00、上午11:00、下午14:00、下午17:00和晚上20:00，共5个不同的时间段浸种，观察最佳浸种浓度组合1μmol/lgaba+30μmol/lput在这5个不同时间段浸种对浸种效果的影响。浸种后的种子分别在对照(control)条件下(蒸馏水条件下)萌发以及在100mmol/l的盐(nacl)溶液中萌发，每个处理5次独立重复，gaba和put直接溶解于蒸馏水中使用。
(4)发芽指标统计：同例1。
(5)试验结果：
表4最佳gaba与put浓度组合浸种时间对浸种效果的影响
注：每一竖列字母不同表示差异显著(p＜0.05)
由表6可以看出，一天内不同时间段浸种对浸种效果没有显著影响，浸种效果不受一天内不同浸种时间段的限制。
实施例5
(1)试验材料：选用‘海发’、‘拉丁诺’、‘小精灵’和‘pixie’四个不同的白三叶品种。
(2)种子浸种处理：同例1。
(3)试验设计：为观察最佳浸种浓度组合1μmol/lgaba+30μmol/lput对不同白三叶种子萌发耐盐性的效应，选取生产中应用广泛的4中白三叶种子分别在去离子水(water)和最佳浓度组合(1μmol/lgaba+30μmol/lput)中浸种，然后同时于100mmol/l的盐溶液中萌发，每个处理5次独立重复，gaba和put直接溶解于蒸馏水中使用。
(4)发芽指标统计：同例1。
(5)试验结果：
表5最佳gaba与put组合处理对盐胁迫下不同白三叶品种的应用效果
注：“*”表示同一品种同一指标两个不同处理water浸种和gaba+put浸种间差异显著(p＜0.05)
由表7可以看出，100mmol/l盐胁迫均使得这4种白三叶种子发芽率降低到50％，而最佳浓度组合1μmol/lgaba+30μmol/lput浸种后均使得发芽率提高到62％以上，能显著提高盐胁迫下4中不同白三叶种子萌发期耐盐性，说明该最佳浓度组合对提高白三叶种子耐盐性具有广谱效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。