[发明专利]褪黑素在提高植物抵抗涝害胁迫中的新应用

说明书

技术领域

本发明涉及褪黑素在提高植物抵抗涝害胁迫中的新应用。

背景技术

涝害是主要的自然灾害，夏秋季节降水量集中且充沛，如果农田排水不及时，极易造成作物涝害。当作物发生涝害时，会使作物体内活性氧水平上升，打破原有的活性氧代谢平衡，过量合成的活性氧会破坏植物膜系统，对作物生理造成极大危害，最后造成作物减产。

涝害造成的根部缺氧，会减弱植物根部呼吸作用，影响植物水分代谢和钾离子等矿质元素的吸收；而钾离子水平的降低反过来又会导致气孔的关闭，影响水分的吸收。植物根部氧气不足，导致有氧呼吸减弱，无氧呼吸加强，缺氧环境造成的无氧呼吸的增强使植物根部的乙醇等有毒物质积累，对植物根部细胞造成毒害作用。此外，植物光呼吸酶和羧化酶活性受到影响，加剧光抑制，影响光合产量。因此，提高栽培植物的抗涝害胁迫能力迫在眉睫，这在农业生产上具有极为重要的意义。

涝害胁迫下产生的过量的活性氧是造成植物伤害的重要因素。因此近年来，人们尝试从减少或清除逆境胁迫下产生的过量的活性氧的角度去缓解涝害胁迫对植物造成的损伤。已有研究表明，8-羟基喹啉(超氧自由基清除剂)、苯甲酸钠(羟基自由基清除剂)、维生素E(单线态氧清除剂)等能有效清除活性氧，提高植物的抗涝害能力。抗坏血酸和还原性谷胱甘肽也能有效清除多种活性氧。此外，这些活性氧清除剂，还能促进各种抗氧化酶的活性，从而进一步清除活性氧，保护植物免受活性氧的损害。为了及时清除胁迫引起的活性氧簇(reactive oxygen species，以下简称ROS)，植物本身具有一系列的抗氧化机制，以保证自身适应各种环境胁迫。研究表明，植物对非生物胁迫的耐性与其抗氧化系统清除ROS的能力密切相关。然而，在农业生产中，植物体内的抗氧化机制往往不足以及时清除胁迫引起的ROS，从而使植物生长受阻。

褪黑素又称为美拉酮宁、抑黑素、松果腺素，化学命名N-乙酰基-5-甲氧基色胺，其是近年来才被发现的重要的植物内源活性氧清除剂，但是目前没有人研究过褪黑素对植物涝害胁迫的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种褪黑素在提高植物抵抗涝害胁迫中的新应用，其能显著增强植物清除ROS的能力，减轻涝害胁迫对植物造成的氧化伤害，明显提高植物抵抗涝害胁迫的能力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

以褪黑素为有效成分的产品在提高植物抵抗涝害胁迫中的新应用。

所述以褪黑素为有效成分的产品为褪黑素水溶液。

所述褪黑素水溶液的浓度为10～300μmol/L。

优选地，所述褪黑素水溶液的浓度为50～200μmol/L。

所述褪黑素水溶液由100mmol/L的褪黑素乙醇溶液稀释而成。

所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

优选地，所述单子叶植物为小麦、玉米、水稻或韭菜；所述双子叶植物为山定子、大豆、花生或萝卜。

所述提高植物抵抗涝害胁迫的方法，包括以下步骤：将以褪黑素为有效成分的产品喷施于植物苗叶面上。

所述喷施步骤中，喷施频率两天一次，总喷施次数为5～10次。

所述每次每株植物的喷施量相同。

所述褪黑素的结构为：

本发明的有益效果在于：本发明将褪黑素应用于提高植物抵抗涝害胁迫中，能显著增强植物清除ROS的能力，减轻涝害胁迫对植物造成的氧化伤害，明显提高植物抵抗涝害胁迫的能力，从而降低涝害导致的产量和品质下降；此外，其施用方便，稳定性好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

下述实施例中所用材料、试剂，如无特殊说明，均为市售商品。

下述实施例中所用褪黑素为100mmol/L的褪黑素乙醇溶液，且其由中国农业大学果树系配制。

下述实施例中所用褪黑素产品为褪黑素水溶液。

实施例1，以褪黑素为有效成分的产品在提高山定子抵抗涝害胁迫中的新应用。

将100mmol/L的褪黑素乙醇溶液用蒸馏水稀释，分别配制为50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L的褪黑素水溶液待用。

将用去离子水浸泡48h的山定子种子播种于填满蛭石的穴盆中，在温度25℃，光强6lux条件下的培养室培养两周，然后用半培养液处理一周，再用全营养液处理一周。