一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物及抗旱方法与流程

文档序号:18882217发布日期:2019-10-15 19:50阅读:373来源:国知局

本发明属于农作物新品种培育技术领域,具体涉及一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物及抗旱方法。



背景技术:

棉花是我国除粮食之外最主要的战略物资。我国棉花产区已由原来的西北内陆棉区、黄河流域棉区、长江流域棉区三大棉区进一步向西北内陆新疆棉区集中。新疆作为“棉粮争地”现象最严重的省份之一,水资源严重不足。研究表明,干旱胁迫会破坏植物体内活性氧代谢平衡,造成细胞膜脂过氧化;干旱胁迫还会导致叶片萎蔫,气孔关闭,破坏叶绿体结构,导致植物光合作用减弱,光合速率下降,从而最终影响产量。因此,增强棉花抗旱性对于维持棉花体内活性氧平衡,保证正常光合作用具有重要意义。

研究表明,除转基因手段外,目前生产上还没有具体措施或物质能增强棉花抗旱性。棉花转基因周期长,技术尚未完全成熟,生产上难以普及。植物在遭受干旱胁迫后,体内活性氧含量会迅速升高,对细胞产生严重毒害作用。

鉴于以上原因,特提出本发明。



技术实现要素:

为了解决现有技术存在的以上问题,本发明提供了一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物及抗旱方法,本发明的组合物具有抗氧化作用,可以清除自由基、超氧阴离子自由基和过氧化物,抗脂质过氧化及抗亚油酸氧化,同时对dna损伤有一定保护作用,本发明的方法可以提高棉花幼苗在干旱胁迫时的存活率,增强棉花幼苗抗旱性。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物,所述的组合物包括诺米林和桔皮素,诺米林和桔皮素的摩尔比为0.5-1.5μmol:1-3μmol。

进一步的,诺米林和桔皮素的摩尔比为1μmol:2μmol。

一种利用所述的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,然后进行播种,浇水;

(2)待棉花幼苗长出,进行喷施或灌根所述的组合物的乙醇溶液,连续喷施或灌根3天,早晚各喷施或灌根一次。

进一步的,步骤(1)中所述的棉种还进行浸种处理,棉种在浸种液中浸泡16-24h。

进一步的,按照重量份,所述的浸种液包括水100重量份、水杨酸0.4-0.8重量份、天门冬氨酸4-8重量份和花青素6-10重量份。

进一步的,所述的浸种液包括水100重量份、水杨酸0.6重量份、天门冬氨酸6重量份和花青素8重量份。

将棉种在浸种液中浸泡处理可以使棉花幼苗的抗旱能力显著增强,在干旱的条件下,棉花的发芽率、发芽势、种苗质量显著提高。水杨酸和花青素具有抗氧化作用,具有内源性自由基清除作用,可以有效提高植物抗旱能力,天门冬氨酸可以增加作物对氮、磷、钾等微量元素的全面吸收,利于种子发芽。

进一步的,步骤(2)中幼苗长至4-6cm时进行喷施或灌根所述的组合物。

进一步的,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为0.5-1.5μmol·l-1,桔皮素浓度为1-3μmol·l-1

进一步的,步骤(2)中每株棉花幼苗每次喷施或灌根所述的组合物的乙醇溶液6-14ml。

进一步的,步骤(2)中每株棉花幼苗每次喷施或灌根所述的组合物的乙醇溶液9-11ml。

进一步的,步骤(2)中每株棉花幼苗每次喷施或灌根所述的组合物的乙醇溶液10ml。

桔皮素是一种黄酮,属于次生代谢物,次生代谢物质可以作为渗透调节物质对植物抗旱性有重要的调节作用,研究表明,桔皮素在生物体内具有抗氧化作用,可以清除自由基、超氧阴离子自由基和过氧化物,抗脂质过氧化及抗亚油酸氧化,同时对dna损伤有一定保护作用。

诺米林是一种柠檬苦素类似物苷元,具有一定的抗氧化能力。动物试验表明其可以明显降低衰老模型小鼠血清及其脑组织中脂褐素、丙二醛的水平,并且还能提高血清及脑组织中谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活力及脑组织中总抗氧化的能力。本发明人通过大量试验发现,诺米林和桔皮素共同作用下可以增强棉花幼苗的抗旱性,两者共同使用比单独使用一种的抗旱效果明显增强。

本发明中所述组合物的乙醇溶液配制:首先将诺米林和桔皮素用无水乙醇分别制成5mmol·l-1的母液,分装放于-20℃冰箱保存。试验时利用母液采用浓度梯度稀释法,按照摩尔比用水稀释至所需的浓度即可。

本发明的有益效果为:

(1)本发明的组合物具有抗氧化作用,可以清除自由基、超氧阴离子自由基和过氧化物,抗脂质过氧化及抗亚油酸氧化,同时对dna损伤有一定保护作用,对棉花幼苗起到抗旱的作用;

(2)经过本发明的方法处理的棉花幼苗可以在干旱胁迫时提高存活率,增强棉花幼苗的抗旱性,且本发明的方法成本低,操作简单,推广性强,可在实际棉花生产中使用,可以在保证棉花产量的前提下有效解决水资源不足的问题。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

本发明的实施例中棉种选用新陆9号,桔皮素生产厂家为上海源叶生物科技有限公司,试剂纯度≥95%,诺米林生产厂家为上海源叶生物科技有限公司,试剂纯度≥98%。

本发明的实施例中所述组合物的乙醇溶液配制:首先将诺米林和桔皮素用无水乙醇分别配制成5mmol·l-1的母液,分装放于-20℃冰箱保存。试验时利用母液采用浓度梯度稀释法,按照摩尔比用水稀释至所需的浓度即可。

实施例1

本实施例的一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物中诺米林和桔皮素摩尔比为0.5μmol:1μmol。

利用本实施例制备的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,然后进行播种,播种在室温育苗盒中,每盒播种6颗,播种前每盒浇等量的水使其吸足水且保证土壤含水量一致,之后不再浇水;

(2)待棉花幼苗长出至4-6cm时进行喷施所述的组合物的乙醇溶液,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为0.5μmol·l-1,桔皮素浓度为1μmol·l-1,连续喷施3天,早晚各喷施一次,每株棉花幼苗每次喷施所述组合物6ml。

实施例2

本实施例的一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物中诺米林和桔皮素的摩尔比为1μmol:2μmol。

利用本实施例制备的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,然后进行播种,播种在室温育苗盒中,每盒播种6颗,播种前每盒浇等量的水使其吸足水且保证土壤含水量一致,之后不再浇水;

(2)待棉花幼苗长出至4-6cm时进行喷施所述的组合物的乙醇溶液,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为1μmol·l-1,桔皮素浓度为2μmol·l-1,连续喷施3天,早晚各喷施一次,每株棉花幼苗每次喷施所述组合物10ml。

实施例3

本实施例的一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物中诺米林和桔皮素的摩尔比为1.5μmol:3μmol。

利用本实施例制备的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,然后进行播种,播种在室温育苗盒中,每盒播种6颗,播种前每盒浇等量的水使其吸足水且保证土壤含水量一致,之后不再浇水;

(2)待棉花幼苗长出至4-6cm时进行灌根所述的组合物的乙醇溶液,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为1.5μmol·l-1,桔皮素浓度为3μmol·l-1,连续灌根3天,早晚各灌根一次,每株棉花幼苗每次灌根所述组合物10ml。

实施例4

本实施例的一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物中诺米林和桔皮素的摩尔比为0.6μmol:1.5μmol。

利用本实施例制备的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,对棉种在浸种液中浸泡16h,按照10kg浸种液,所述的浸种液包括水100重量份、水杨酸0.4重量份、天门冬氨酸4重量份和花青素6重量份,然后进行播种,播种在室温育苗盒中,每盒播种6颗,播种前每盒浇等量的水使其吸足水且保证土壤含水量一致,之后不再浇水;

(2)待棉花幼苗长出至4-6cm时进行喷施所述的组合物的乙醇溶液,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为0.6μmol·l-1,桔皮素浓度为1.5μmol·l-1,连续喷施3天,早晚各喷施一次,每株棉花幼苗每次喷施所述组合物11ml。

实施例5

本实施例的一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物中诺米林和桔皮素的摩尔比为1.2μmol:2.5μmol。

利用本实施例制备的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,对棉种在浸种液中浸泡20h,按照10kg浸种液,所述的浸种液包括水100重量份、水杨酸0.6重量份、天门冬氨酸6重量份和花青素8重量份,然后进行播种,播种在室温育苗盒中,每盒播种6颗,播种前每盒浇等量的水使其吸足水且保证土壤含水量一致,之后不再浇水;

(2)待棉花幼苗长出至4-6cm时进行灌根所述的组合物的乙醇溶液,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为1.2μmol·l-1,桔皮素浓度为2.5μmol·l-1连续灌根3天,早晚各灌根一次,每株棉花幼苗每次灌根所述组合物12ml。

实施例6

本实施例的一种可增强棉花幼苗抗旱性的组合物中诺米林和桔皮素的摩尔为1μmol:2.5μmol。

利用本实施例制备的组合物增强棉花幼苗抗旱性的方法,包括如下步骤:

(1)首选选取试验棉种,对棉种在浸种液中浸泡24h,按照10kg浸种液,所述的浸种液包括水100重量份、水杨酸0.8重量份、天门冬氨酸8重量份和花青素10重量份,然后进行播种,播种在室温育苗盒中,每盒播种6颗,播种前每盒浇等量的水使其吸足水且保证土壤含水量一致,之后不再浇水;

(2)待棉花幼苗长出至4-6cm时进行喷施所述的组合物的乙醇溶液,所述的组合物的乙醇溶液中诺米林的浓度为1μmol·l-1,桔皮素浓度为2.5μmol·l-1,连续喷施3天,早晚各喷施一次,每株棉花幼苗每次喷施所述组合物14ml。

对比例1

本对比例对棉花幼苗处理的方法与实施例2均相同,不同之处在于,步骤(2)中将喷施的组合物的乙醇溶液替换为相同体积的水。

对比例2

本对比例对棉花幼苗处理的方法与实施例2均相同,不同之处在于,步骤(2)中将喷施的组合物的乙醇溶液中不添加诺米林。

对比例3

本对比例对棉花幼苗处理的方法与实施例2均相同,不同之处在于,步骤(2)中将喷施的组合物的乙醇溶液中不添加桔皮素。

对比例4

本对比例对棉花幼苗处理的方法与实施例5均相同,不同之处在于,步骤(2)中将灌根的组合物的乙醇溶液替换为相同体积的水。

试验例1

分别按照实施例1-6和对比例1-4的方法对棉花进行处理,每组分别种植50盒棉花幼苗,每组共300株棉花幼苗,在进行喷施或灌根处理后的第四天每个育苗盒中浇50ml水进行复水处理24h,观察复水处理三天后棉花幼苗新叶的长出情况,有新叶长出即为存活,计算每组存活率,结果见表1。

表1

从表1中可以看出,实施例1-6的方法处理的棉花幼苗均比对比例1-4的存活率高,且实施例4-6比实施例1-3的存活率高,对比例2,对比例3和对比例4均比对比例1的存活率高且明显低于实施例1-6,这是由于浸种处理、喷施或灌根组合物均可增强棉花幼苗的抗旱能力,且两者结合抗旱效果更好,另外只喷施诺米林或桔皮素,棉花幼苗的存活率都低,两者结合后存活率明显增加,说明诺米林和桔皮素共同作用更能增强棉花幼苗的抗旱能力。

试验例2

考察不同的诺米林和桔皮素的摩尔比对棉花幼苗存活率的影响

按照实施例2的方法对棉花幼苗进行处理,只改变诺米林和桔皮素的摩尔比,考察存活率,存活率的计算方法与试验例1相同,结果见表2。

表2

由表2可知,诺米林和桔皮素的摩尔比对棉花幼苗的存活率具有一定的影响,在1μmol:2μmol下存活率最高。

本发明人也对其他实施例做了上述试验,结果基本一致,由于篇幅有限不再一一列举。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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