079]实验例I
[0080]实验对象:供试小麦为济麦22，经测试，其发芽率大于90%。
[0081]实验过程:
[0082]试验前，精选饱满的供试种子，以体积百分比10%的H2O2溶液浸泡消毒30min，弃表层漂浮种子，用无菌去离子水反复冲洗，用滤纸将水吸干，待用。试验共设4个Cd2+(以CdSO4B式加入l/2Hoagland)溶液浓度处理，分别为0、0.25,0.5,0.75mmol/L，每个处理5次重复。此外再另设0.5,0.75mmol/L处理组，采用实施例2制备的缓解镉损害的作物保护剂的A液预先浸泡处理种子24h再进行Cd胁迫处理，其余处理组以蒸馏水预先浸种24h作为对照。
[0083]取直径为15cm的培养皿，皿内以双层滤纸作为发芽床，将培养皿灭菌处理后，加入配好的不同浓度Cd2+溶液，每皿15mL，将消毒后的小麦种子接种于滤纸上，每皿40粒，摆放均匀，盖好上盖。
[0084]最后将各组培养皿放入光照培养箱中进行培养，培养期间温度为(20±1) °C、光照时间为16h/d。培养期间每天用称重法加去离子水保持恒重。接种后第5天取走上盖以保证萌发幼苗正常生长，第14天后将长势一致的幼苗移入盛有细砂的塑料花盆中，用不同浓度的Cdso4S液处理，浇灌量为细砂持水量的2倍，并开始用实施例2制备的缓解镉损害的作物保护剂的B液喷洒叶面，喷施至叶面均匀挂湿，每3天喷洒一次，第20天进行相关指标的测定。
[0085]测定指标:
[0086]1、种子萌发过程中α-淀粉酶活性的测定。Cd2+处理后第2天，对各处理小麦种子进行随机取样，每个处理取3个混合样品，对α -淀粉酶活性进行测定。
[0087]2、小麦幼苗丙二醛(MDA)、叶绿素和SOD含量的测定。处理后15d，对各处理小麦幼苗的叶片进行随机取样(每皿保留10株完整植株以备生物量的测定)，每个处理取3个混合样品进彳丁 MDA、叶绿素和SOD含量的测定。
[0088]3、小麦幼苗生物量及体内镉含量的测定。处理后15d，对各处理未进行破坏性取样的小麦植株进行生物量测定。将植株冲洗干净置于烘箱中于80°C下杀青30min，最后在70?80°C下烘干至恒重，称重。称取一定质量的样品灰化后，硝酸溶解，过滤、定容后用原子吸收分光光度计测定镉含量。
[0089]结果:
[0090]与对照(Ommol/L Cd2+)相比，0.5、0.75mmol/L Cd2+处理使α -淀粉酶活性分别降低了 29.4%和41.1%，叶绿素含量分别下降了 34.8%和50.2%,MDA含量分别是对照的
2.06倍和2.71倍，SOD活性分别降低了 40.1 %和29.7% ;植株干重分别降低了 59.6%和67.
[0091]用实施例2的复合制剂处理后与处理前比较，在相同浓度(0.5,0.75mmol/L)Cd2+处理条件下，植株体内的镉含量分别下降了 36.2%和31.6%，α-淀粉酶活性分别升高了26.3%和19.8% ;叶绿素含量分别升高了 20.8%和12.1 % ;MDA含量分别降低了 40.6%和28.2%，SOD活性分别升高了 29.6%和18.3% ;植株干重分别升高了 39.3%和22.7%。
[0092]实验例2
[0093]实验对象:供试对象为“美国大牛角辣椒”，经测试，其发芽率大于80%。
[0094]实验过程:试验共设4个Cd2+ (以CdSO4B式加入l/2Hoagland)溶液浓度处理，分别为0、0.05,0.1,0.2mmol/L，每个处理5次重复。此外再另设0.2mmol/L处理组，采用实施例I制备的缓解镉损害的作物保护剂的A液预先浸泡处理种子24h再进行Cd胁迫处理，其余处理组以蒸馏水预先浸种24h作为对照。
[0095]选取均一的种子，以体积百分比10%的H2O2溶液浸泡消毒30min，用去离子水反复冲洗，再用滤纸将水吸干后将其排列在铺有三层滤纸的培养皿中，共18皿，每皿50粒。最后将各组培养皿放入光照培养箱中进行培养，培养期间温度为(25 ± I) °C，种子萌发实验第12天，取种子萌发幼苗胚根、胚轴，测定各重复MDA含量、SOD活性。
[0096]幼苗生长CdSO4实验处理水平同种子萌发实验选用水平，从供试辣椒苗选取具有2片真叶，地上部分长4.5cm左右、涨势一致的幼苗，移植在装有l/2Hoagland营养液的培养杯中预培养7天，待辣椒正常生长后，以l/2Hoagland营养液为基础，按设计水平配制不同的CMSO4处理液，每天更换一次培养液，对于另设的0.2mmol/L处理组，采用实施例1制备的缓解镉损害的作物保护剂的B液喷洒叶面，喷施至叶面均匀挂湿，每3天喷洒一次。处理后第15天测定植株根系活力，叶片叶绿素含量，根、叶MDA含量和SOD活性。
[0097]种子萌发实验:与对照(Ommol/L Cd2+)相比，0.2mmol/L Cd2+处理显著抑制了辣椒种子幼苗胚根、胚轴的生长，SOD活性显著下降，MDA含量显著升高。用实施例1制备的缓解镉损害的作物保护剂的A液处理后与处理前比较，在相同浓度(0.2mmol/L)Cd2+处理条件下，胚根和胚轴长度分别提高了 46.9%和78.6%，MDA含量降低了 12.2%, SOD活性升高了24.5% ο
[0098]幼苗生长实验:与对照(Ommol/L Cd2+)相比，0.2mmol/L Cd2+处理显著抑制了辣椒根和苗的生长，叶绿素含量和SOD活性显著下降，MDA含量显著升高。用实施例1制备的缓解镉损害的作物保护剂的B液处理后与处理前比较，在相同浓度(0.2mmol/L)Cd2+处理条件下，根长和苗高分别提高了 9.8%和6.4%，根系活力提高了 51.2%，叶绿素含量升高了 15.1 %，根和叶的MDA含量分别降低了 8.6 %和11.2 %，根和叶的SOD活性分别升高了28.2%和 5.
[0099]实验例3
[0100]实验对象:供试小麦为济麦22，经测试，其发芽率大于90%。
[0101]实验过程:与实验例I相同，但采用对比例I所述的作物保护剂。
[0102]测定指标:与实验例I相同。
[0103]结果表明:与对照(Ommol/L Cd2+)相比，0.5、0.75mmol/L Cd2+处理使α -淀粉酶活性降低了，叶绿素含量下降了，MDA含量升高，SOD活性降低(变化幅度均参考实验例I);用对比例I的复合制剂处理后与处理前比较，在相同浓度(0.5、0.75mmol/L)Cd2+处理条件下，植株体内的镉含量分别下降了 30.4%和26.8%, α-淀粉酶活性分别升高了 21.8%和15.6%;叶绿素含量分别升高了 15.2%和9.1%;MDA含量分别降低了 31.5%和21.7%, SOD活性分别升高了 21.5%和12.7% ;植株干重分别升高了 29.1%和14.3%。
[0104]实验例4
[0105]实验对象:供试小麦为济麦22，经测试，其发芽率大于90%。
[0106]实验过程:与实验例I相同，但采用对比例2所述的作物保护剂。
[0107]测定指标:与实验例I相同。
[0108]结果表明:与对照(0mmol/L Cd2+)相比，0.5、0.75mmol/L Cd2+处理使α -淀粉酶活性降低了，叶绿素含量下降了，MDA含量升高，SOD活性降低(变化幅度均参考实验例I);用对比例2的复合制剂处理后与处理前比较，在相同浓度(0.5,0.75mmol/L)Cd2+处理条件下，植株体内的镉含量分别下降了 31.2%和25.4%, α-淀粉酶活性分别升高了 20.5%和14.3% ;叶绿素含量分别升高了 16.8%和10.2% ;MDA含量分别降低了 33.2%和24.5%，SOD活性分别升高了 18.6%和11.2% ;植株干重分别升高了 30.9%和17.2%。
[0109]由上述试验例可以看出，本发明所述缓解镉损害的作物保护剂中的成分之间具有相互促进的作用，对比例虽然采用类似成分进行替换，但由最终的检测效果可以看出，效果显著下降。
【主权项】
1.一种缓解镉损害的作物保护剂，其特征在于，包括如下组分: 海藻糖2?30mmol/L，氯化钙5?25mmol/L，硝普钠30?200 ymol/L。2.如权利要求1所述的作物保护剂，其特征在于，包括如下组分: 海藻糖5?25mmol/L，氯化钙10?20mmol/L，硝普钠50?150 ymol/L。3.如权利要求1所述的作物保护剂，其特征在于，还包括Hoagland营养液的成分，成分浓度为标准Hoagland营养液的一半。4.如权利要求3所述的作物保护剂，其特征在于，所述Hoagland营养液成分如下，采用蒸馏水配制: 四水硝酸钙900?990mg/L，硝酸钾486?526mg/L，硝酸铵70?90mg/L，磷酸二氢钾116 ?156mg/L，硫酸镁 453 ?533mg/L，铁盐溶液 2.5ml/L，微量元素液 5ml/L，pH = 6.0 ； 所述铁盐溶液组分如下: 七水硫酸亚铁2.5?3.0g,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na) 3.5?4.0g,蒸馏水500ml，pH = 5.5 ； 所述微量元素液组分如下: 碘化钾0.7?1.0mg/L，硼酸5.5?6.9mg/L，硫酸猛20?25mg/L，硫酸锌7?1mg/L，钼酸钠 0.2 ?0.3mg/L，硫酸铜 0.02 ?0.03mg/L，氯化钴 0.02 ?0.03mg/L。5.权利要求1所述缓解镉损害的作物保护剂的制备方法，其特征在于，步骤如下: 将海藻糖、氯化钙和硝普钠按比例溶解于水中，然后蒸馏水定容，制得。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括向水中加入Hoagland营养液的步骤。7.权利要求1所述的作物保护剂在缓解镉对农作物种子萌发和幼苗早期生长影响中的应用。8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，步骤如下: 在种子萌发阶段，将种子加入上述缓解镉损害的作物保护剂浸泡处理20?30h ; 或者，在幼苗生长阶段，将上述缓解镉损害的作物保护剂喷施于幼苗叶片表面。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的喷施于幼苗叶片表面为将缓解镉损害的作物保护剂喷施至幼苗叶片表面均匀挂湿即可，喷施时间为上午9点前或下午4点后，喷施频率为每3天喷施I次。10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述种子浸入的缓解镉损害的作物保护剂中含有Hoagland营养液的成分，成分浓度为标准Hoagland营养液的一半。
【专利摘要】本发明涉及一种缓解镉损害的作物保护剂及其制备方法与应用。所述缓解镉损害的作物保护剂包括如下组分：海藻糖，氯化钙，硝普钠。本发明还公开了上述缓解镉损害的作物保护剂的制备方法及在缓解镉对农作物种子萌发和幼苗早期生长影响中的应用。本发明所述的缓解镉损害的作物保护剂根据种子萌发对Cd胁迫应答的品种间差异及其生理基础，针对性地在种子萌发及幼苗生长过程中加入，从而能有效地促进种子萌发及根、芽生长，提高淀粉酶及抗氧化酶的活性、降低植物体内的Cd含量，为合理利用Cd污染土壤、预防作物早期受害、提高污染土壤上植物生长的安全性提供依据和参考。
【IPC分类】A01N43/16, A01N59/24, A01P21/00, C05G3/00
【公开号】CN105191984
【申请号】CN201510506976
【发明人】王瑞明, 丁烽, 王腾飞
【申请人】齐鲁工业大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月17日