一种褪黑素诱导处理提高水稻抗白叶枯病的方法

文档序号:9383808
一种褪黑素诱导处理提高水稻抗白叶枯病的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水稻抗病研究领域,具体涉及一种通过短时间褪黑素处理提高水稻抗白叶枯病的方法,该方法适用于我国任何地区水稻的种植和抗白叶枯病的水稻生长。
【背景技术】
[0002]植物经常面临着种类繁多的病原微生物的侵染,这些病害侵染是植物生活史中不可避免的不利因素。然而,植物由于自身不能移动,当遭受逆境环境时只能应答外界胁迫,从而在与病原微生物的长期协同进化过程中,进化出一系列复杂而精密的调控机制,来感受外部胁迫并传递信号,从而能抵御大多数病原微生物的侵染。一方面植物体本身的细胞结构及细胞壁包含的较厚角质层和木质素等可以在一定程度上抵御外来病原菌的侵染;另一方面当外来病原菌侵染植物时,植物体内会通常被诱导产生超敏反应,被病原菌侵染的部位通过产生超敏反应诱导细胞死亡,以阻止病原菌对植物的进一步侵染,同时由于细菌的侵染还可使植物体未受侵染的部位会产生系统获得抗性。
[0003]植物抗病性是一系列防卫反应基因协同表达的结果,而转录调控是植物防卫反应基因表达调控的主要方式,它可以决定植物对病原物的侵染的抗病或感病程度。植物抗病防卫反应的转录调控涉及到众多转录因子的作用。当植物感受到入侵病原菌信号后,首先被植物细胞膜上的感应器所感受,然后信号被传导到下游并且造成第二信使的产生,经过一系列的信号传递事件后使转录因子被激活,活化的转录因子在细胞核内与相应基因启动子中的顺式作用元件发生蛋白与DNA的特异性互作,从而激活防卫反应相关基因的转录表达。
[0004]水稻是人类赖以生存的重要农作物之一,一般在热带、亚热带和温带等地区的沿海平原、潮汐三角洲和河流盆地的淹水地栽培。白叶枯病是水稻的主要病害之一,病株叶尖及边缘初生黄绿色斑点,后沿叶脉发展成苍白色、黄褐色长条斑,最后变灰白色而枯死。病株易倒伏,稻穗不实率增加。病菌在种子和有病稻草上越冬传播。分蘖期病害开始发展。高温多湿,暴风雨,稻田受涝及氮肥过多时有利于病害流行。水稻白叶枯病在我国各稻区均有发生,对产量影响较大,秕谷和碎米多,减产达20% -30%,重的可达50% -60%,甚至颗粒无收。研究水稻抗白叶枯病的机制,从而提供能提尚水稻抗白叶枯病能力的各种措施或者直接培育抗病品种,显然意义重大。
[0005]褪黑激素是人脑部深处像松果般大小的“松果体”分泌的一种胺类激素,所以有人叫它“松果体素”。褪黑激素是由位于第三脑室后壁的松果体分泌出来的激素。褪黑素最大的特点应该是,它是迄今发现的最强的内源性自由基清除剂。褪黑素的基本功能就是参与抗氧化系统,防止细胞产生氧化损伤,在这方面,它的功效超过了已知的所有体内物质,而且它控制体内各种内分泌腺的活动。目前,国内外对褪黑激素的生物学功能,尤其是作为膳食补充剂的保健功能进行了广泛的研究,表明其具有促进睡眠、调节时差、抗衰老、调节免疫、抗肿瘤等多项生理功能。近年来研究发现植物中也含有褪黑激素并已经在多种植物中特别是食用和药用植物中检测出来,因此在植物中广泛进行褪黑激素的研究将对人类的营养、医药和农业提供非常有益的信息。

【发明内容】

[0006]本发明人在多年来研究水稻抗白叶枯病机制的试验中,意外地发现通过低浓度的褪黑素诱导处理可提高水稻抗白叶枯病的特性。
[0007]因此,本发明的目的在于提供一种提高水稻抗白叶枯病的方法,该方法易行,操作简便,见效快捷,在短期内可以提高水稻对白叶枯病的抗性,提高水稻在白叶枯病爆发时的经济效益。
[0008]为了实现上述的发明目的,本发明的技术方案概况如下:
[0009]—种褪黑素诱导处理提高水稻抗白叶枯病的方法,该方法包括如下步骤:对处于成株期的水稻连续灌浇浓度为50-500 μ mol/L的褪黑素溶液,时间为5_10d。
[0010]需要说明的是,在褪黑素诱导处理水稻之前,还需要做如下常规工作:
[0011](I)种植地准备:利用犁、耙的机械作用,结合施肥、灌溉和合理轮作等农业技术,使稻田平整,田中无渍水,晒田程度一致,利于水稻生长整齐;同时使稻田土块细碎,土肥相融,耕层松软,无杂草残茬。然后加入底肥,每亩加入50公斤左右的复合肥(含有硫酸钾和硝态氮,一般总养分不低于45% ),最后整平床面。
[0012](2)苗期管理:可以先在某块田中培育水稻秧苗,播种后至I叶露尖,温度以保温为主,温度在25-30°C,2叶期保持25°C,3叶期保持20_22°C。夜间气温偏低,应采取大棚内开电灯或点烧稻壳等措施增温,小棚育苗的要在棚外面盖稻草或防寒被等措施增温,确保达到秧苗各叶龄所需的最低温度指标,使稻种在苗床上能正常生长发育。在秧苗长高约8cm时,通过手工拔秧插秧、抛秧、机插等,选择冷尾的晴好天气开始移栽工作;插秧要做到浅、匀、直、稳,栽插深度一半不超过3厘米,并做到秧苗带药、带肥、带土。育苗初期,适当浇水,40天后,根据自然情况雨水灌溉。
[0013]进一步优选地,如上所述褪黑素诱导处理提高水稻抗白叶枯病的方法,其中开始灌浇褪黑素溶液时的水稻苗高40-60cm。
[0014]进一步优选地,如上所述褪黑素诱导处理提高水稻抗白叶枯病的方法,其中的褪黑素溶液的浓度为100-500 μ mol/L,每亩灌浇褪黑素溶液800-1200L。
[0015]进一步优选地,如上所述褪黑素诱导处理提高水稻抗白叶枯病的方法,其中连续灌浇褪黑素溶液的时间为7d,I次/d。
[0016]通过以上的短时间(7天)低浓度的褪黑素溶液100或500 ymol/L(即每升水中含有0.023g或0.116g褪黑素)处理,发现处理过的水稻材料比没有处理过的水稻材料在白叶枯病侵染时生长情况良好,表现为叶片上病斑长度更短一些,更抗病一些。如附图1所示,在用低浓度的褪黑素溶液100或500 μ mol/L (即每升水中含有0.023g或0.116g褪黑素)预处理后,白叶枯病侵染水稻叶片15天后,水稻叶片上病斑长度为没用褪黑素预处理时的7
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