甜菜碱在促进草坪草返青及延长绿期中的应用的制作方法

本发明属于草坪种植及养护管理领域，涉及甜菜碱在促进草坪草返青及延长绿期中的应用。

背景技术：

甜菜碱(GB)是一种在叶绿体中积累的富氮生物碱，在逆境环境下能够保护类囊体膜，维持植物的光合作用，从而维持植物正常的生命活动，外源施加GB可以提高多种植物的抗热性、抗旱性、抗旱性等。

GB对植物抗寒性的促进作用主要取决于能够抑制细胞脱水的渗透调节作用，以及抗坏血酸-谷胱甘肽循环中的抗氧化系统。除GB之外，氨基酸和碳水化合物在低温驯化中也可以积累，保护细胞免受冷害和冻害的损伤。与植物耐寒性有关的主要碳水化合物包括蔗糖、果糖、淀粉、果聚糖等，氨基酸在冷害下的持续合成，对于作为TCA循环底物的蛋白合成和能量代谢具有非常重要的作用。

对于草坪草来说，人们普遍追求绿期长、返青早的草种，而培育持绿型草坪草新品种是一种重要手段，但耗时长、投入的人力及财力成本高。相比之下，通过外源喷施生物制剂的办法促进现有草种返青、延长其持绿期更受到草皮生产者及草坪管理者的青睐，具有巨大的商业价值。

然而，草坪草的耐寒性或抗冻性与草坪草的提前返青及绿期的延长之间没有必然联系，如草地早熟禾是冷季型草坪草中抗寒性最强的草种，在内蒙东北部、吉林、黑龙江等非常寒冷的地区均可种植并正常生长多年，被誉为“北方的当家草种”，而高羊茅则是抗寒性较弱的草种，在以上地区存活三五年便会消失，被称为“短命的多年生冷季型草坪草”，但草地早熟禾与高羊茅的绿期却相近；结缕草是暖季型草坪草中抗寒性最强的草种，体现在气温降低后较早进入休眠枯黄期，这是植物自身的保护机制，有利于其抵御低温的不利影响；海滨雀稗通常比结缕草持绿期长，休眠期较结缕草推后，甚至有的品种整个冬季都保持绿色，但次年却经常发生无法正常返青的情况，说明其抗寒性较差。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供甜菜碱在促进草坪草返青及延长绿期中的应用。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

甜菜碱在促进草坪草返青，延长绿期中的应用。

所述的应用优选向草坪草喷施甜菜碱溶液。

有益效果：

本发明首次发现冷害胁迫和低温驯化下喷施GB的草坪质量显著高于对照。匍匐翦股颖从冻害环境转移到10℃下，喷施过GB的材料比未喷施GB的材料的绿色率显著提高，返青时间也显著提前。

附图说明

图1不同处理对草坪质量TQ(A)、叶片相对含水量RWC(B)、渗透势Osmotic potential(C)和叶绿素含量Chlorophyll content(D)的影响

注：Untreated CS代表冷害胁迫没有喷施GB，CS+GB代表冷害胁迫并喷施GB，ACL代表低温驯化，竖线代表最小显著差异LSD，显著水平P＝0.05，下同

图2不同处理对绿色率Green turf的影响

注：A代表-10℃的绿色率，B代表-15℃的绿色率。

具体实施方式

实施例1

将匍匐翦股颖的分蘖植于全沙土的盆(5x20cm)中，在温室中培养60天，温室温度控制在23/20℃(日/夜)，60％的相对湿度，14小时光周期，680μmol m^-2s^-1的光照强度，在培养期间，材料每天浇一次水，每周浇2次1/2Hoagland营养液，每周修剪维持2厘米的冠层高度。材料生长郁闭后，将其转移到生长室进行实验处理前的预培养。

匍匐翦股颖叶面喷施水(对照)和100mM甜菜碱(处理)，然后将材料放于温度逐渐降低的冷害胁迫中进行低温驯化，温度设置为15/10℃(日/夜)保持21天,10/10℃(日/夜)保持15天,4/4℃(日/夜)保持3天和-2/-2℃(日/夜)保持3天。GB在冷害处理的第一天喷施，之后每14天喷施1次共3次。将没有喷施GB的材料放入上述低温环境中作为冷害处理CS，或者放入比冷害处理更长时间的低温环境去进行低温驯化ACL，温度设置为15/10℃(日/夜)14天，2/2℃(日/夜)14d，及-2/-2℃(日/夜)14d.温度设置是为了对匍匐翦股颖进行冷害驯化。在冷害胁迫(CS)或低温驯化(ACL)之后，将材料分别转入温度为-5℃,-10℃和-15℃低的冷冻培养箱中各2小时，温度范围的选择是基于之前对匍匐翦股颖从不同水平冻害环境中恢复能力的研究。冻后恢复是将材料置于-10或-15℃之后转入20/15℃(日/夜)环境下培养47天，定期评估。

本实验设计为完全随机区组实验，一共需要4个低温气候室，GB和对照分别有6个重复，材料在生长室内随机摆放，测定的指标如下：

草坪质量(Turf Qulity,TQ)：在冷害处理的14、28和40天，评估草坪草的生理状态和草坪质量。草坪质量TQ的视觉打分从1-9,1分代表草坪已经完全枯萎死亡，6分是能够接受的最低草坪质量。评分综合考虑冠层颜色、密度和均一度等指标。

在冷害和低温驯化处理的整个阶段内，草坪质量都下降，但是喷施GB的冷害处理下降更缓慢，在40天时，GB处理的草坪质量显著高于对照(图1A)。

叶片相对含水量(Relative water content,RWC)：通过测定叶片相对含水量来表示叶片的水分状况。从每个重复取大约0.2g新鲜叶片，称重，记录为鲜重(FW)，然后将叶样置于4℃水中浸泡12小时，称重记录为饱和持水重(TW)，最后将叶样置于80℃烘箱中烘72小时，称重记录为干重(DW)。叶片相对含水量通过公式RWC＝[(FW–DW)/(TW–DW)]×100计算可得到。

渗透势(Osmotic potential，OP)：渗透势的测定是将新鲜叶片在蒸馏水中浸泡24小时，达到充分饱和，然后置于液氮中半小时，最后放在-20度保存直到分析。测定时，把叶片挤出汁液，利用渗透压仪测出渗透度，渗透势可以通过公式OP＝[(–C×2.58)/1000]将所测得的渗透度进行换算。

叶绿素含量(Chl)：叶绿素含量的测定是称取大约0.1g左右的新鲜叶片，浸泡于10ml DMSO溶液中，黑暗环境下放置3天，直到所有的叶绿素从叶片中提取出来。利用分光光度计测定波长在663和645nm处的吸光值，然后将叶片置于80℃烘箱烘3天，称干重。叶绿素含量可以通过公式换算得到。

在冷害处理的28天期间，有无GB处理的冷害胁迫下的叶片相对含水量没有变化，但是低温驯化处理的相对含水量显著下降(图1B)。喷施GB的冷害处理与低温驯化处理导致叶片的渗透势显著低于单独冷害处理下的渗透势(图1C)。冷害处理和低温驯化下的叶绿素含量都显著降低，喷施GB的冷害处理的叶绿素含量比单独冷害处理高13.4％(图1D)。

绿叶率(Green turf％)：冻后恢复情况的绿叶率通过SigmaScan软件分析图像得到，在650μmol m^-2s^-1有效光照辐射下于材料0.6m高处取样，扫描电子图像，利用SigmaScan分析仪分析冠层色泽，得到绿叶率。

从整体的绿色率可以看出，GB处理显著提高了匍匐翦股颖的冻后恢复能力(图2A)。匍匐翦股颖从冻害环境转移到10℃下32天之后，喷施过GB的材料的绿色率也比显著提高，比冷害或者低温驯化处理的高出32.5-46％。到47天时，GB处理材料的绿色率分别比正常温度和未经低温驯化的绿色率高出58.9％和45.5％(图2A)。尽管材料从-15℃中恢复速度比-10℃慢，但是GB处理的材料从36天开始恢复，43天和47天时绿叶显著增加，到47天时，GB处理的材料比低温驯化和单独冷害胁迫的材料的绿色率高41％和63％(图2B)。

综上可见，甜菜碱能够促进草坪草返青，有效延长一年中草坪草的绿期，这在草坪产业方面具有重要应用价值和商业价值。