一种小麦抗寒调节剂制备方法
【专利摘要】本发明属于植物生长调节剂【技术领域】，涉及一种小麦抗寒调节剂制备方法，先将用热水提取法制得的浒苔多糖进行微波降解制得低分子量浒苔多糖，再将获得的低分子量浒苔多糖溶于蒸馏水中，使浒苔多糖的浓度为100-1000mg/L，配制成浒苔多糖溶液即制得抗寒调节剂；或再向浒苔多糖溶液中分别加入水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和/或亚精胺，使水杨酸浓度为0mg/L或100-200mg/L，油菜素内酯浓度为0mg/L或0.01-0.1mg/L，甜菜碱浓度为0mg/L或100-1000mg/L，亚精胺浓度为0mg/L或10-100mg/L，最终搅拌均匀配比制成复配溶液即制得抗寒调节剂；或者再向复配溶液中加入表面活性剂，使表面活性剂浓度为1000-20000mg/L，搅拌均匀后制得抗寒调节剂；其原料来源丰富，配比成分科学，制备工艺简单，加工成本低。
【专利说明】一种小麦抗寒调节剂制备方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于植物生长调节剂【技术领域】，涉及一种小麦抗寒调节剂制备方法，组分包含有浒苔多糖或浒苔多糖与水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和/或亚精胺中一种或多种的复配制剂，能够有效提闻小麦的抗寒能力。
【背景技术】:
[0002]浒苔是一种大型经济绿藻，属于绿藻门石莼目石莼科浒苔属，藻体呈草绿色，主要生长于潮间带，具有较强的繁殖能力和环境耐受力，全年均可生长，在我国沿海有大量分布；但近年来我国近海岸海域连续爆发大规模突发性浒苔绿潮，给海域环境造成了极大的污染，目前常见的浒苔利用方法大多是掩埋怄肥或晒干粉碎成饲料，其技术含量较低、利用效率不高，造成了严重的资源浪费，因此需要开发出新的浒苔处理和应用技术，以加强浒苔的高值化开发应用，减轻近海污染。浒苔中含有的浒苔多糖(EP)是浒苔主要活性物质之一，其具有免疫调节活性、促细胞增殖活性和抗氧化活性等众多特点，而且浒苔多糖作为纯天然海藻多糖，在植物抗病和抗逆方面液具有深远的应用潜力。水杨酸(SA)是诱导植物抗病及抗逆的重要信号分子，能够提高植物保护酶活性，增加渗透调节物质及次生代谢产物含量，从而提高植物的抗病性及抗逆性；油菜素内酯(BR)是一种对植物有生长调节作用的甾体类化合物，能够减轻逆境胁迫对植物幼苗的伤害作用，其作为一种新型植物激素，在提高植物抗逆性上具有广泛应用；甜菜碱(GB)是一种季铵型水溶性生物碱，也是一种非毒性的渗透调节物质，其在植物抗逆中得到了越来越多的重视；亚精胺(Spd)被认为是类似第二信使的活性物质，对诱导植物的抗逆性起着重要作用；上述四种物质均无毒、无害、无污染，能够诱导植物产生 抗逆性，是绿色环保的生物源化学诱抗物质。
[0003]小麦是我国第二大粮食作物，其生育期长，秋季播种，经冬历春，夏季收获，生育期跨越2年，含春夏秋冬四季，在小麦的生长初期及返青拔节等关键生育期都会经历寒流、倒春寒等低温胁迫，而且几乎所有冬小麦种植区都有冷害和冻害发生，大大影响了小麦生产的品质和产量稳定，严重威胁了粮食安全，目前低温冻害已成为我国小麦生产上最大的自然灾害之一；因此，增强小麦抗低温冷冻害能力对保证小麦高产稳产、保障粮食安全具有重要的现实意义与应用价值；实践中有中国专利201310116703.6公开了一种小麦抗低温调节剂及其制备方法，具体组分包括氨基多糖3~9g/L、氯化胆碱20~100g/L、水杨酸或水杨酸钠4~20g/L、硅酸钾80~400g/L、表面活性剂20~100g/L和水，但其成分复杂、制备方法繁琐且效果不佳；因此本发明寻求设计一种简单易得、成本低廉、绿色天然和抗低温效果显著的小麦抗寒调节剂的制备方法，对于小麦的生产培育具有重要的经济意义。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种小麦抗寒调节剂的制备方法，能够增强小麦种子或幼苗的多项生理指标、提高多种抗氧化酶活性，提高小麦抵抗低温胁迫的能力。[0005]为了实现上述目的，本发明涉及的小麦抗寒调节剂的一种制备方法为:先将用热水提取法制得的浒苔多糖进行微波降解制得分子量为lk_50kDa的低分子量浒苔多糖，再将获得的低分子量浒苔多糖溶于蒸馏水中，使浒苔多糖的浓度为100-1000mg/L，配制成浒苔多糖溶液即制得抗寒调节剂。
[0006]本发明涉及的小麦抗寒调节剂的另一种制备方法为:将低分子量浒苔多糖溶于蒸馏水中配制成浓度为100-1000mg/L的浒苔多糖溶液，再向浒苔多糖溶液中分别加入水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和/或亚精胺，使水杨酸浓度为0mg/L或100-200mg/L，油菜素内酯浓度为0mg/L或0.01-0.lmg/L,甜菜碱浓度为0mg/L或lOO-lOOOmg/L,亚精胺浓度为Omg/L或10-100mg/L,最终搅拌均匀配比制成复配溶液即制得抗寒调节剂。
[0007]本发明涉及的小麦抗寒调节剂的另一种制备方法为:将低分子量浒苔多糖溶于蒸馏水中配制成浓度为100-1000mg/L的浒苔多糖溶液，再向浒苔多糖溶液中分别加入水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和/或亚精胺，使水杨酸浓度为0mg/L或100-200mg/L，油菜素内酯浓度为0mg/L或0.01-0.lmg/L,甜菜碱浓度为0mg/L或lOO-lOOOmg/L,亚精胺浓度为Omg/L或10-100mg/L，最终搅拌均匀配比制成复配溶液，再向复配溶液中加入表面活性剂，使表面活性剂浓度为1000-20000mg/L，搅拌均匀后制得抗寒调节剂。
[0008]本发明涉及的表面活性剂为吐温系列、司盘系列、OP系列和/或NP系列中的一种或多种的混合物；制得的小麦抗寒调节剂的使用方法为对小麦幼苗进行喷施/灌溉，或者对小麦种子进行浸种6-12h后播种。
[0009]本发明与现有技术和产品相比，将浒苔多糖以及水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和亚精胺等生物源诱抗物质进行复配，制成抗寒调节剂，能够提高植物对低温胁迫的综合抵抗力，保证植物正常生长发育；所选用原料浒苔来源丰富，成本低廉，环境友好；制备调节剂的方法简单易行，便于推广应用。
【具体实施方式】:
[0010]下面通过实施例对本发明作进一步详细描述，但是本发明并不限于下述实施方式。
[0011]实施例1:
[0012]本实施例中先将用热水提取法制得的浒苔多糖进行微波降解制得分子量为lk-50kDa的低分子量浒苔多糖，再将获得的低分子量浒苔多糖溶于蒸馏水中，使浒苔多糖浓度为100-1000mg/L，即制得抗寒调节剂A ;或再向抗寒调节剂A中分别加入水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和/亚精胺其中任意一种或多种，具体浓度为水杨酸0mg/L或100-200mg/L,油菜素内酯0mg/L或0.01-0.lmg/L,舌甘菜碱0mg/L或100-1000mg/L,亚精胺0mg/L或10-100mg/L,即制得抗寒调节剂B ;或再向抗寒调节剂A或抗寒调节剂B中分别加入表面活性剂，表面活性剂选用吐温系列、司盘系列、OP系列和/或NP系列中的一种或多种的混合物，使表面活性剂浓度为l_20g/L，即制得抗寒调节剂C ;上述抗寒调节剂A、抗寒调节剂B和抗寒调节剂C均能有效增强小麦种子或幼苗的各项生理指标，并提高多种抗氧化酶活性，以提升小麦的抗寒能力，促进其生长。
[0013]实施例2:
[0014] 本实施例中先称取10mg分子量为5kDa的浒苔多糖溶于800ml蒸馏水中，再加入100mg吐温-20并搅拌均匀,最后用蒸懼水定容至1L,搅拌均匀后制得小麦抗寒调节剂。
[0015]实施例3:
[0016]本实施例中先称取10mg分子量为5kDa的浒苔多糖溶于800ml蒸馏水中制得浒苔多糖溶液，再称取10mg水杨酸溶于上述浒苔多糖溶液中，然后加入100mg吐温-20并搅拌均匀，最后用蒸馏水定容至1L，搅拌均匀后制得小麦抗寒调节剂。
[0017]实施例4:
[0018]本实施例中先称取10mg分子量为5kDa的浒苔多糖溶于800ml蒸馏水中制得浒苔多糖溶液，再称取0.01mg油菜素内酯溶于上述浒苔多糖溶液中，然后加入5000mg司盘-60并搅拌均匀，最后用蒸懼水定容至1L,搅拌均匀后制得小麦抗寒调节剂。
[0019]实施例5:
[0020]本实施例中先称取10mg分子量为50kDa的浒苔多糖溶于800ml蒸馏水中制得浒苔多糖溶液，再称取1mg亚精胺溶于上述浒苔多糖溶液中，然后加入5000mg 0P-7并搅拌均匀，最后用蒸馏水定容至1L，搅拌均匀后制得小麦抗寒调节剂。
[0021]实施例6: [0022]本实施例中先称取100mg分子量为5kDa的浒苔多糖溶于800ml蒸馏水中制得浒苔多糖溶液，再称取10mg甜菜碱溶于上述浒苔多糖溶液中，然后加入5000mg NP-7并搅拌均匀，最后用蒸馏水定容至1L，搅拌均匀后制得小麦抗寒调节剂。
[0023]实施例7:
[0024]本实施例对处于幼苗期的小麦幼苗用实施例2-6中制得的抗寒调节剂进行喷洒处理，具体实验如下::
[0025](I)实验方法:将小麦种子消毒、浸泡、催芽，待种子刚露白，挑选饱满、大小均一的小麦种子播撒到培养皿中，每皿20粒,用Hoagland(霍格兰氏)营养液在光照培养箱中培养，培养条件为25/20°C (昼/夜)、光照强度300μπιΟ1/πι2Λ、光照周期14/10h (昼/夜)，相对湿度65±5% ;待小麦幼苗生长至2叶I心期时，用实施例2-6中制得的抗寒调节剂对小麦幼苗叶片进行喷施，使叶片完全湿润，但液体不流下，阴性对照组喷以等量的清水；24h后将小麦幼苗置于4°C低温胁迫3d，然后测定小麦幼苗叶片各项指标；
[0026](2)实验结果:①丙二醛(MDA)是盐胁迫下膜脂过氧化的产物，其含量的大小可代表膜损伤程度的大小；本实验中低温胁迫下，MDA含量显著升高，经抗寒调节剂处理后能够明显缓解低温胁迫对细胞膜的伤害；低温胁迫条件下，小麦幼苗叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量明显降低，经抗寒调节剂处理后能够提高二者含量，提高植物体总体代谢水平，并维持植物渗透调节能力；抗寒调节剂还能够提高小麦幼苗叶片叶绿素含量，以促光合作用，保证植物正常生长发育；具体对比结果如表1所示:
[0027]表1小麦抗寒调节剂对小麦幼苗叶片各项指标的影响
[0028]
【权利要求】
1.一种小麦抗寒调节剂制备方法，其特征在于具体步骤为: 先将用热水提取法制得的浒苔多糖进行微波降解制得分子量为lk-50kDa的低分子量浒苔多糖，再将获得的低分子量浒苔多糖溶于蒸馏水中，使浒苔多糖的浓度为10-1OOOmg/L，配制成浒苔多糖溶液即制得抗寒调节剂；或再向浒苔多糖溶液中分别加入水杨酸、油菜素内酯、甜菜碱和/或亚精胺，使水杨酸浓度为Omg/L或100-200mg/L，油菜素内酯浓度为Omg/L或0.01-0.lmg/L,甜菜碱浓度为Omg/L或lOO-lOOOmg/L,亚精胺浓度为0mg/L或10-100mg/L，最终搅拌均匀配比制成复配溶液即制得抗寒调节剂；或者再向复配溶液中加入表面活性剂，使表面活性剂浓度为1000-20000mg/L，搅拌均匀后制得抗寒调节剂。
2.根据权利要求1所述的小麦抗寒调节剂制备方法，其特征在于所述表面活性剂为吐温系列、司盘系列、OP系列和/或NP系列中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的小麦抗寒调节剂制备方法，其特征在于该方法制得的小麦抗寒调节剂能有效增强小麦种子或幼苗的各项生理指标，并提高多种抗氧化酶活性，以提升小麦的抗寒能力，促进其生长。
【文档编号】A01N43/16GK104026132SQ201410290668
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】李鹏程, 邹平, 刘松, 邢荣娥, 于华华, 李克成, 秦玉坤 申请人:中国科学院海洋研究所