[发明专利]一种聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒在缓解植物干旱胁迫中的应用

说明书

本发明属于作物抗逆技术领域，具体涉一种聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒在缓解植物干旱胁迫中的应用。本发明将铁镁合金纳米颗粒与聚丙烯酸复合形成聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒，通过清除植物体内的活性氧含量的同时，为植物提供其生长所必须的微量元素，以增强植物自身免疫力，从而缓解植物由于遭受胁迫而产生的氧化应激反应，进而有效缓解植物的干旱胁迫。

技术领域

本发明属于作物抗逆技术领域，更具体地，涉及一种聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒在缓解植物干旱胁迫中的应用。

背景技术

农业生产与气候紧密相关，而全球变暖使得高温干旱等极端气候频繁发生，对农业生产造成不可估量的损失，为降低极端高温干旱天气对农业生产的影响，一般通过选育耐旱植物品种或化控抗旱的方法提高植物的抗旱性。然而，选育耐旱植物品种需要跟进不同品种耐旱性上的差异筛选出抗旱品种，通过杂种优势原理进行人工杂交将耐旱基因转至下一代中，进而培育出抗旱新品种，但该方法存在工作量大、周期长等缺点，难以大规模应用；化控抗旱主要是通过采用植物生长调节剂、渗透保护剂、外源激素及其他化学物质来提高植物的抗旱性，但化学物质的使用不仅会带来严重浪费、利用率低下、成本高昂等问题，更重要的是会造成环境污染问题。

为克服上述选育耐旱植物品种和化控抗旱的缺陷，人们开始将纳米生物技术应用于农业生产领域中，例如现有技术(Wu HH,Tito N,Giraldo JP.Anionic cerium oxidenanoparticles protect plant photosynthesis from abiotic stress by scavengingreactive oxygen species[J].ACS Nano,2017,11:11283-11297)中公开了一种植物纳米仿生学方法，将带负电荷的氧化铈纳米颗粒以非内吞途径转运至叶绿体中并通过清除活性氧以及提高植物光合作用来降低非生物胁迫对植物的影响，但该方法对缓解植物干旱胁迫的效果有限，有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有氧化铈纳米颗粒难以有效缓解植物干旱胁迫的缺陷或不足，提供一种聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒在缓解植物干旱胁迫中的应用，将铁镁合金纳米颗粒与聚丙烯酸复合形成聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒，通过清除植物体内的活性氧含量，同时为植物提供其生长所必须的微量元素，增强植物自身免疫力，从而明显缓解植物因遭受胁迫而产生的氧化应激反应，进而有效缓解植物的干旱胁迫。

本发明的上述目通过以下技术方案实现：

本发明保护一种聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒在缓解植物干旱胁迫中的应用。

在具体实施方式中，本发明所述聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒的平均粒径为10～50nm。

在具体实施方式中，所述聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒由以下制备方法制得：

S1.将亚铁盐和镁盐分别溶解于水中得亚铁盐溶液和镁盐溶液，再将聚丙烯酸溶于水中得聚丙烯酸溶液；

S2.将S1中所述亚铁盐溶液与聚丙烯酸溶液混合均匀，再加入镁盐溶液继续混合均匀后得混合溶液，然后将混合溶液逐滴加入到氢氧化铵溶液中，室温搅拌反应20～24h后离心，取上清液，纯化即得聚丙烯酸/铁镁复合纳米颗粒。

具体操作步骤如下：

S1.将亚铁盐和镁盐分别溶解于水中得亚铁盐溶液和镁盐溶液，再将聚丙烯酸溶于水中得聚丙烯酸溶液；然后用涡旋仪使以上三种溶液全部混合均匀，聚丙烯酸溶液需分散性良好，不得有聚集，否则络合效果不好；如有聚集，可用枪头或干净的棒状物使其分散；