[发明专利]不同的ABA、GA和H2O2配方在调节植物生长发育中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及不同植物激素ABA、GA和H₂O₂配比在调节植物生长发育中的应用。

背景技术

植物激素是高等植物感受外部环境变化，调节自身生长状态来抵御不良环境、维持生存必不可少的信号分子。经典植物生理学认为脱落酸(abscisic acid，ABA)是一种抑制生长的植物激素，能促使叶子脱落、使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等，对细胞的伸长也有抑制作用，同时ABA也是一种植物胁迫激素；赤霉素(Gibberellin，GA)是一种促进生长的植物激素，多存在于植物体茎端、嫩叶、根尖和果实种子等生长旺盛部分，它能够促进营养生长，加速细胞伸长，防止器官脱落和打破休眠等。施用外源植物激素来控制植物的生长发育，可以更有效地为人们的生产实践服务。

最近的研究认为ABA通过调节活性氧(reactive oxygen species，ROS)(特别是H₂O₂)代谢而介导各种生理反应，ROS也是GA信号通路中重要的因子。高等植物细胞壁过氧化物酶(peroxidase，POD)是促进H₂O₂产生和积累的主要氧化酶，过氧化氢酶(catalase，CAT)专一清除H₂O₂，两种酶共同控制细胞中H₂O₂浓度。在正常生长条件下，植物体内的活性氧能够维持在一定水平，在胁迫条件下植物细胞内会产生和积累大量的ROS，过氧化氢酶活性也会发生相应的变化。

我们通过对不同ABA、GA和H₂O₂配比在水稻幼根生长发育中作用的分析，确立了两者对植物根系生长发育的调节机制，为农业生产奠定了理论基础和生产实践基础。

发明内容

本发明的目的在于提供了不同ABA、GA和H₂O₂配比在调节植物生长发育中的应用方案。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了不同ABA、GA和H₂O₂配比在调节植物种子萌发中的应用。

所述的ABA在低浓度时，促进水稻根伸长生长，高浓度时则抑制水稻根伸长生长；GA不论低浓度和高浓度都促进水稻根伸长生长；GA和ABA共同处理时，根长随着两种激素浓度配比变化而不同。

所述的ABA在低于0.5μM的ABA促进水稻根伸长生长，超过此浓度的ABA抑制根伸长生长；H₂O₂与ABA作用效果相似，低于0.5mM浓度促进水稻根伸长、高于此浓度抑制根水稻根伸长；在0-100μM浓度范围内，GA促进水稻根伸长。0.5μM ABA和0.5μM GA可促进水稻根伸长，但10μMGA与10μM ABA抑制水稻根伸长。

所述的ABA和GA均能够调节水稻根部产生和积累ROS。

所述的ABA通过上调POD和抑制CAT活性来提高水稻根中ROS含量和抑制幼根生长。

所述的GA通过下调POD和上调CAT活性来控制水稻根中ROS含量和促进幼根生长。

将ABA、GA、H₂O₂按照特定的浓度比喷施，可以达到人为调节植物种子萌发和幼苗生长发育的目的。

本发明通过对不同浓度的ABA、GA、H₂O₂在水稻幼根生长发育中作用的分析，确立了三者对植物根系生长发育的调节机制，为农业生产奠定了理论基础和生产实践基础。

附图说明

图1为ABA、GA、H₂O₂单独处理及其交叉处理下水稻根长

图2为ABA和GA影响水稻根中ROS积累情况

图3为ABA和GA影响水稻根中POD和CAT的活性变化情况

具体实施方式

实施例一

各种处理下水稻根长和根芽比分析

如图1所示，选取大小一致、籽粒饱满的种子，经0.1％HgCl₂消毒，30℃催芽。生长7天，量取各种处理下水稻的根长。

发现低于0.5μM的ABA促进水稻根伸长生长，超过此浓度的ABA抑制根伸长生长(图1A、E、F)；H₂O₂与ABA作用效果相似，低于0.5mM浓度促进水稻根伸长生长、高于此浓度抑制根水稻根伸长生长(图1.C、G、H)；