[发明专利]褪黑素在减缓高温诱导番茄花粉败育中的应用

说明书

本发明公开了一种褪黑素在减缓高温诱导番茄花粉败育中的应用。所述应用包括如下步骤：(1)将褪黑素与附加剂混合后制成水剂；(2)将所述水剂投加于植物生长的营养液或土壤中或喷施于植物叶面。本发明褪黑素制剂可快速、高效的提高番茄花粉对于高温胁迫的响应，通过提高自噬、高温应激及抗氧化酶相关基因的表达，从而提高植物体内活性氧清除能力，提高植株花粉活力，而且制备工艺简单，使用方便，不会产生产品和环境污染，不易产生药害，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及褪黑素的应用技术领域，具体涉及将褪黑素制成水剂，应用于减缓高温胁迫所导致的植物花粉败育，花粉败育表现在花粉生活力下降，花粉萌发率降低等方面。

背景技术

众所周知，蔬菜等农作物在生长发育的过程中经常受到各种环境条件的制约和影响，高温、冷害、干旱等各种不良天气的出现，造成了农业生产极为严重的经济损失。特别地，随着大气臭氧层遭到破坏，全球气候变暖，高温等极端天气出现频繁，植物生长受到环境改变的影响。有数据表明，在过去100年里，全球平均温度上升了0.8℃。2017年7月份，我国多地出现持续高温天气，其中，全国共有58个气象观测站平或破当地7月最高气温记录。夏季高温天气严重影响植物正常生长发育。特别地，高温会引起植物蒸腾速率加快，植物体内水分流失加快，植物体内活性氧增多，严重时造成植物细胞器等的损伤，尤其植物花粉对温度的感知十分敏感，高温会导致植物花粉活力降低，花粉萌发率下降及花粉小孢子母细胞减数分裂过程出现异常等现象。受高温胁迫的植株，常出现果实结籽率低，果实变小，畸形等症状，进而导致作物减产甚至绝收，严重制约了蔬菜作物的产量及品质，并带来了巨大的经济损失。

在具体的农业实践和作物栽培过程中，人们积极应对自然环境变化。现阶段主要从两个方面着手，一方面，通过改善栽培环境为植物创造较适宜的外界环境条件，常采用物理降温法，比如，塑料大棚装有内、外遮阳网，日光温室内装有风机湿帘等降温设备，与此同时，科学合理且适宜农作物的农事操作也相当重要，而另一方面，随着科学技术的进步和发展，育种学家利用现代分子生物学、育种学、遗传学等专业知识来研究、培养及选育耐高温新品种。这些方法都在一定程度上缓解了高温天气对植物花粉的影响，减少了花粉败育率，进而达到减少经济损失的目的。

褪黑素(melatonin，MT)，又名美拉酮宁、抑黑素、松果腺素，分子式为C₁₃N₂H₁₆O₂，分子质量为232.27g/mol，熔点116℃～118℃，化学名称为N-乙酰基-5-甲氧基色胺(N-acetyl-5-methoxytryptamine)(结构如图1所示)，不溶于水，溶于丙酮、乙醇、乙醚等有机溶剂，对光线敏感，受热易破坏，主要是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种胺类激素，目前发现褪黑素同样广泛存在于各类高等植物中，但含量极少。褪黑素是一种多效信号分子，近年来，对其研究很多，它在调节植物生长和发育中起着关键作用，并为各种环境胁迫提供生理保护。但目前褪黑素介导的花粉耐热性的机制在很大程度上仍是未知的。

发明内容

本发明提供一种褪黑素在提高植物花粉生活力方面的应用，以褪黑素为有效成分的制剂以及通过使用该制剂来缓解高温引起的花粉败育现象，来有效提高植物对高温胁迫的修复能力、安全无污染。

一种褪黑素在减缓高温诱导番茄花粉败育中的应用。