一种提高植物抗逆性的方法

文档序号:31802353发布日期:2022-10-14 19:13阅读:117来源:国知局

1.本发明涉及植物培育技术领域,更具体的说是涉及一种提高植物抗逆性的方法。


背景技术:

2.禾本科植物别称早熟禾科,分为620多属,10000多种,中国有190余属约1200种,其中包含了许多重要的粮食作物,如玉米、小麦以及水稻等。小麦、玉米和水稻作为我国三大谷物,玉米被誉为长寿食品,含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素;小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素a及维生素c等;水稻是稻属谷类作物,富含淀粉,并含蛋白质和少量脂肪,含硫胺、烟酸、核黄素、铁和钙。
3.玉米、小麦以及水稻等禾本科植物在实际的农业生产中,生长的各个阶段都可能会受到环境因素的影响,遭受各种各样的胁迫,尤其是干旱和盐分胁迫,当环境信号被植物感知后,会通过植物激素途径的激活或抑制以及激素间相互作用来调节植物体自身,以应对各种胁迫对植物体的影响,上述植物对各种逆境因子的抵御能力我们称之为抗逆性。但是单单依靠植物体自身具有的抗逆性往往无法应对外界的突变的环境,甚至会造成减产。因此,亟需一种提高植物抗逆性的方法,提高植物对环境胁迫的应对能力。现有技术中虽然也存在提高植物抗逆性的方法,如一种提高水稻苗期抗逆性的育苗方法,申请号201810373082.2,在提高抗逆性操作中通过增加还原性谷胱甘肽的含量提高植物体清除氧自由基物质的能力,进而提高植物对环境胁迫的抵抗能力,但其手法单一,且抗逆性效果提升不佳。
4.因此,提供一种高效提高植物抗逆性的方法,提高植物对环境胁迫的抵抗能力,是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素:

5.针对上述问题,本发明提供了一种提高植物抗逆性的方法,采用磁化处理和植物抗逆性激发液对种子进行抗逆性的激发处理,提高了植物的抗逆性。
6.为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
7.一种提高植物抗逆性的方法,其特征在于,包括如下步骤:
8.1)将预处理种子,浸泡在抗逆激发液1中,放置于磁场中进行磁化,磁化后继续浸泡10-12h,得到磁化种子,所述抗逆激发液1为脱落酸、吲哚乙酸的混合物,体积比为1-1.5∶0.4-0.5;
9.2)将步骤1得到的磁化种子,浸泡在抗逆激发液2中进行抗逆性激发,激发结束将种子清洗干净擦干表面水分;
10.3)将步骤2处理得到的种子置于磁场中进行磁化,然后放置于营养液中在5-10℃温度下培育至其发芽,移栽至土壤中按常规方法培育至其成熟即可。
11.上述操作的有益效果为:脱落酸、吲哚乙酸是植物激素类激发剂,其中,脱落酸是植物体的抗逆诱导因子,经脱落酸激发处理可以诱导植物体在干旱、高盐、低温环境胁迫下
抗逆防御系统作用的发挥,提高植物的抗逆性,提高产量;吲哚乙酸作为植物生长素,经吲哚乙酸激发处理,可以调节盐胁迫对植物体离子波动和渗透压的影响,对幼苗的干重鲜重以及产量均有提升作用,将脱落酸与吲哚乙酸混合制备抗逆激发剂,通过调节植物体内激素水平,可以显著提高植物的抗逆性,同时吲哚乙酸可以降低脱落酸对种子发芽率的抑制作用,提高种子发芽率。
12.优选地,步骤1中,磁场强度为1000-2000gs,磁化时间5-10min。
13.进一步优选地,步骤1中磁场强度为1500gs,磁化时间5min。
14.上述操作的有益效果为:采用磁场,对抗逆激发液1中的种子进行磁化处理,一方面,将种子浸泡在抗逆激发液1中对种子进行磁化处理,可以提高抗逆激发液1对种子的渗透作用,促进抗逆激发液对种子抗逆性的激发;另一方面,磁场对种子细胞内的新陈代谢以及抗氧化酶的合成,对离子的吸收和运输都具有引发调节作用,同时也促进了渗透调节物质、激素、有机酸以及核酸等物质的合成,提高了植物体的抗逆性。
15.优选地,步骤2中cacl2的浓度为45-50mmol/l,处理时间为10-12h。
16.进一步优选地,步骤2中cacl2的浓度为50mmol/l,处理时间为12h。
17.上述操作的有益效果为:采用cacl2,进行种子抗逆性激发,促进了淀粉酶和蛋白酶的合成以及活性的提高,提高了种子的新陈代谢,促进种子的萌发以及产量的提升
18.优选地,步骤3中,磁场强度为4000-5000gs,进行瞬时磁化,磁化时间1-2s。
19.上述操作的有益效果为:高强度磁场,进行瞬时磁化,可以提高种子的发芽率。
20.优选地,步骤3中营养液包括植物营养液和赤霉素,体积比为2-3∶0.8-1.2,所述植物营养液包含硝酸钾、磷酸铵、氯化铁,其重量比为5∶1∶8。
21.优选地,步骤1中预处理过程为:选取大小均匀完整的种子,用0.2%hgcl2消毒5-10min后,用蒸馏水冲洗干净。
22.优选的,所述植物为单子叶植物或禾本科植物。
23.经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明的有益效果为:
24.1)将种子放入抗逆激发液1中进行磁化,一方面,可以提高抗逆激发液1对种子的渗透作用,促进抗逆激发液对种子抗逆性的激发;另一方面,磁场对种子细胞内的新陈代谢以及过氧化物酶(pod)、过氧化氢酶(cat)和超氧化物歧化酶(sod)等酶的合成以及离子的吸收和运输都具有调节作用,同时也促进了渗透调节物质、激素、有机酸以及核酸等物质的合成,提高了植物体的抗逆性。
25.2)本发明采用磁场对种子进行抗逆性激发,然后两种激发液先后对种子的抗逆性进行激发,不同的植物类型的种子以及不同的种子个体对抗逆性激发的敏感性不同,本技术采用磁场和两种激发液对种子进行三次激发,使抗逆性激发慢的种子发挥最大的抗逆性潜力;并从调节植物对离子的吸收和运输、调节植物体内的激素水平、促进了渗透调节物质的合成、提高了植物体内的新声代谢和相关酶的合成等方面进行抗逆性激发,对植物的抗逆性具有显著提升作用,且降低了脱落酸对种子发芽率的抑制作用。
26.3)在步骤3)中采用高强度磁场进行瞬时磁化,对种子的发芽具有催生作用。
具体实施方式
27.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.一种提高植物抗逆性的方法,其特征在于,包括如下步骤:
30.1)选取大小均匀,颗粒饱满的小麦种子,用0.2%hgcl2消毒8min后,用蒸馏水冲洗干净,然后将种子浸泡在装有脱落酸和吲哚乙酸混合液的容器中,其中脱落酸和吲哚乙酸的体积比为1∶0.4,将容器放置于磁场强度为1500gs的磁场中进行磁化,磁化时间5min,磁化完成后,继续浸泡12h得到磁化种子;
31.2)将步骤1得到的磁化种子,浸泡在浓度为50mmol的cacl2抗逆激发液2中12h,进行抗逆性激发,激发结束将种子清洗干净擦干表面水分;
32.3)将步骤2处理得到的种子置于磁场强度为4000gs磁场中进行瞬时磁化,提高种子的发芽率,然后将种子放置于植物营养液和赤霉素的混合液中,两者的体积比为2.5∶0.8,在5℃的温度下培育至其发芽,将种子移栽至土壤中按常规方法培育至其成熟即可。
33.实施例2
34.一种提高植物抗逆性的方法,其特征在于,包括如下步骤:
35.1)选取大小均匀,颗粒饱满的玉米种子,用0.2%hgcl2消毒8min后,用蒸馏水冲洗干净,然后将种子浸泡在装有脱落酸和吲哚乙酸混合液的容器中,其中脱落酸和吲哚乙酸的体积比为1.2∶0.5,将容器放置于磁场强度为1500gs的磁场中进行磁化,磁化时间10min,磁化完成后,继续浸泡12h得到磁化种子;
36.2)将步骤1得到的磁化种子,浸泡在浓度为50mmol的cacl2抗逆激发液2中12h,进行抗逆性激发,激发结束将种子清洗干净擦干表面水分;
37.3)将步骤2处理得到的种子置于磁场强度为4500gs磁场中进行瞬时磁化,提高种子的发芽率,然后将种子放置于植物营养液和赤霉素的混合液中,两者的体积比为2.5∶0.8,在8℃的温度下培育至其发芽,将种子移栽至土壤中按常规方法培育至其成熟即可。
38.实施例3
39.一种提高植物抗逆性的方法,其特征在于,包括如下步骤:
40.1)选取大小均匀,颗粒饱满的水稻种子,用0.2%hgcl2消毒8min后,用蒸馏水冲洗干净,然后将种子浸泡在装有脱落酸和吲哚乙酸混合液的容器中,其中脱落酸和吲哚乙酸的体积比为1∶0.4,将容器放置于磁场强度为1500gs的磁场中进行磁化,磁化时间5min,磁化完成后,继续浸泡12h得到磁化种子;
41.2)将步骤1得到的磁化种子,浸泡在浓度为50mmol的cacl2抗逆激发液2中10h,进行抗逆性激发,激发结束将种子清洗干净擦干表面水分;
42.3)将步骤2处理得到的种子置于磁场强度为4000gs磁场中进行瞬时磁化,提高种子的发芽率,然后将种子放置于植物营养液和赤霉素的混合液中,两者的体积比为2.0∶0.8,在8℃的温度下培育至其发芽,将种子移栽至土壤中按常规方法培育至其成熟即可。
43.对照组1
44.与实施例1相比,步骤1)和3)中缺少磁化处理,其余过程均与实施例1相同。
45.对照组2
46.与实施例1相比,步骤1)中缺少抗逆激发液1,其余过程均与实施例1相同。
47.对照组3
48.与实施例1相比,步骤2)中缺少抗逆激发液2,其余过程均与实施例1相同。
49.空白对照1
50.与实施例1相比,步骤1)和3)中缺少磁化处理,步骤1)中缺少抗逆激发液1,步骤2)中缺少抗逆激发液2,其余过程均与实施例1相同。
51.对照组4
52.与实施例2相比,步骤1)和3)中缺少磁化处理,其余过程均与实施例2相同。
53.对照组5
54.与实施例2相比,步骤1)中缺少抗逆激发液1,其余过程均与实施例2相同。
55.对照组6
56.与实施例2相比,步骤2)中缺少抗逆激发液2,其余过程均与实施例2相同。
57.空白对照2
58.与实施例2相比,步骤1)和3)中缺少磁化处理,步骤1)中缺少抗逆激发液1,步骤2)中缺少抗逆激发液2,其余过程均与实施例2相同。
59.对照组7
60.与实施例3相比,步骤1)和3)中缺少磁化处理,其余过程均与实施例3相同。
61.对照组8
62.与实施例3相比,步骤1)中缺少抗逆激发液1,其余过程均与实施例3相同。
63.对照组9
64.与实施例3相比,步骤2)中缺少抗逆激发液2,其余过程均与实施例3相同。
65.空白对照3
66.与实施例3相比,步骤1)和3)中缺少磁化处理,步骤1)中缺少抗逆激发液1,步骤2)中缺少抗逆激发液2,其余过程均与实施例3相同。
67.对小麦抗逆性的研究
68.按照实施例1、对照组1-3以及空白对照组1的方法对中麦875小麦种子进行处理,每个试验组设置3个平行小组,每组2000粒种子,测定实施例1、对照组1-3以及空白对照组1培育种子的发芽率、发芽势、存活率(均为平均值),其结果表1所示:
69.表1:不同试验组种子发芽率、发芽势和存活率
[0070] 发芽率(%)发芽势(%)存活率(%)实施例198.6243.2398.28对照组193.2738.6492.61对照组297.8339.7695.32对照组395.4638.9293.28空白对照189.2324.2184.56
[0071]
按照实施例1、对照组1-3以及空白对照组1对中麦875小麦种子进行处理,将实施例1、对照组1-3以及空白对照组1处理得到的种子,进行大田培育,每个试验组设置三个平行小组,每亩播种量8万株,分别测量实施例1、对照组1-3以及空白对照组1的产量(三个平行小组的平均产量),实验结果如表2所示:
[0072]
表2:不同试验组产量
[0073][0074]
对玉米抗逆性的研究
[0075]
按照实施例2、对照组4-6以及空白对照组2的方法对良玉99玉米种子进行处理,每个试验组设置3个平行小组,每组2000粒种子,测定实施例2、对照组4-6以及空白对照组2培育种子的发芽率、发芽势、存活率(均为平均值),其结果表3所示:
[0076]
表3:不同试验组种子发芽率、发芽势和存活率
[0077] 发芽率(%)发芽势(%)存活率(%)实施例298.2843.6997.29对照组494.7839.2693.65对照组596.5441.5694.25对照组695.3240.2894.18空白对照287.2531.2886.43
[0078]
按照实施例2、对照组4-6以及空白对照组2对良玉99玉米种子进行处理,将实施例2、对照组4-6以及空白对照组2处理得到的种子,进行大田培育,每个试验组设置三个平行小组,每亩播种量6000粒,分别测量实施例2、对照组4-6以及空白对照组2的产量(三个平行小组的平均产量),实验结果如表2所示:
[0079]
表4:不同试验组产量
[0080][0081]
对水稻抗逆性的研究
[0082]
按照实施例3、对照组7-9以及空白对照组3的方法对协优5968水稻种子进行处理,每个试验组设置3个平行小组,每组2000粒种子,测定实施例3、对照组7-9以及空白对照组3培育种子的发芽率、发芽势、存活率(均为平均值),其结果表5所示:
[0083]
表5:不同试验组种子发芽率、发芽势和存活率
[0084] 发芽率(%)发芽势(%)存活率(%)实施例398.9845.2697.26对照组797.0843.8794.82对照组898.2144.8997.06对照组997.8644.2895.28空白对照395.0135.2387.23
[0085]
按照实施例3、对照组7-9以及空白对照组3对协优5968水稻种子进行处理,将实施例3、对照组7-9以及空白对照组3处理得到的种子,进行大田培育,每个试验组设置三个平行小组,每亩播种量4.5万株,分别测量实施例3、对照组7-9以及空白对照组3的产量(三个
平行小组的平均产量),实验结果如表6所示:
[0086]
表6:不同试验组产量
[0087][0088]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0089]
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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