CN101773137A - 一种杂交水稻穗发芽抑制剂 - Google Patents

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肖浪涛
王若仲
洪彬
夏石头
丁君辉
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Abstract

本发明公开了一种杂交水稻穗发芽抑制剂，属农业生产技术领域。在杂交稻制种和栽培过程中，常因高温高湿易出现穗发芽现象。穗发芽不仅严重影响产量，而且降低水稻品质，同时也给收割带来困难。一种杂交水稻穗发芽抑制剂的主效成分及其重量克计(1升水溶液中)的组成范围为：植酸(2.200-5.900)、脱落酸(0.120～0.850)、氯化钙(6.520-9.400)、硼酸(7.500～10.200)、多效唑(0.100-0.800)、水杨酸(0.001-0.010)，用于抑制杂交水稻穗发芽效果好，穗发芽的抑制百分率最高可达75％，提高千粒重0.32-0.55克，且不影响种子活力。该抑制剂使用方便，用量极小，成本低廉，无毒无害，有着广泛的推广应用前景。

Description

一种杂交水稻穗发芽抑制剂
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，是一种杂交水稻穗发芽抑制剂。本发明用于杂交水稻制种田和杂交水稻栽培田，主要功能是抑制穗发芽与增加粒重。
背景技术
杂交水稻的籽粒成熟后，由于其休眠期一般较短或不明显，穗发芽现象较严重。在我国南方，特别是长江中下游地区大约有三分之一的年份在水稻成熟期为阴雨天气，穗发芽问题显得尤为突出。历年来在杂交水稻制种生产上，由于“九二○”的广泛使用，加上收获季节的高温高湿，穗发芽更是一个突出的问题，无论是春季制种还是夏季制种，都有不同程度的穗萌动、穗发芽现象，正常年份穗发芽率为5％左右，特殊年份(高温多雨)可超过20％。据调查，穗发芽使杂交水稻制种产量减少1-2成，严重的达一半以上，且平均每年杂交稻种子因内部早萌性生理变化而使生活力下降的幅度在10％以上，导致发芽率和种子成秧率降低，轻则因秧苗不足被迫稀插而减产，重则影响杂交水稻种植面积而无法完成粮食生产计划。如何有效防止穗发芽已是杂交水稻制种和进一步提高杂交水稻产量急需解决的问题。
自1973年由B.Belderok提议并成立国际谷物穗发芽研究组织以来，国内外对禾谷类作物穗发芽的现象进行了较多的研究。近30年来，研究者们从水稻遗传特性、环境条件(温度、水分、矿质营养等)、种子休眠特性、酶活性、植物激素及发芽抑制物与穗发芽等方面进行了广泛的研究。现已基本明确了穗部性状的影响、温度调节的机制，水分运输的途径，α-淀粉酶及其同工酶活性与穗发芽的关系，并认为脱落酸和赤霉素类是对穗发芽有重要作用的两类植物激素。植物激素作为植物体内的微量信号分子，调节植物几乎所有的生长发育过程。长期以来，植物激素与植物生长调节剂一直是生物学和农学领域的研究热点，其成果为农业科技进步作出了巨大的贡献。但在植物体内，植物激素往往是通过相互作用的方式调控某一生长发育过程，同时还需其他物质的参与。本发明的基本思路是通过对穗发芽发生的生理机制及参与因素的研究，在探明ABA和植酸相互协同作用机制基础上研制出能显著降低穗上芽的萌发、形成的激素型专用生长调节剂产品，达到延长籽粒休眠期和延滞籽粒穗上发芽能力，以减少穗发芽损失的效果。该产品安全、无毒、无公害，且含有水稻生育后期必需的多种营养物质和生理调节物质，可起到改善水稻品质的作用。本发明的目的就是找到能够起这个作用的有效配方。本发明成本低廉，简单有效，有着广泛的推广应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效抑制杂交水稻制种和栽培过程中的穗发芽现象，并提高产量，且安全、无毒、无公害的杂交水稻穗发芽抑制剂。
为实现本发明的目的，本发明提供的杂交水稻穗发芽抑制剂以1升水溶液中所含主效成分及其重量克计的组成范围如下
植酸          2.200-5.900
脱落酸        0.120～0.850
氯化钙        6.520-9.400
硼酸          7.500～10.200
多效唑        0.100-0.800
水杨酸        0.001-0.010
上述物质溶解后配成的溶液最后pH值在5.80～6.50之间。
以1升水溶液中所含重量克计的较佳组成范围如下
植酸          3.600-5.260
脱落酸        0.300～0.380
氯化钙        7.120-8.200
硼酸          8.500～9.200
多效唑        0.150-0.350
水杨酸        0.001-0.006
上述物质溶解后配成的溶液最后pH值在5.80～6.50之间。
以1升水溶液中所含重量克计的最佳组成如下
植酸          4.800
脱落酸        0.350
氯化钙        7.820
硼酸          8.800
多效唑        0.250
水杨酸        0.004
上述物质溶解后配成的溶液最后pH值在5.80～6.50之间。
本发明组分中的细胞分裂素、生长素能显著促进ATPase活性及茎鞘物质输出率，同时作为籽粒发育的最初信号，当信号增强到一定程度时启动灌浆，从而通过调节有机养料的分配来控制籽粒的发育顺序。作用时期主要是在籽粒形成期和籽粒灌浆前期，主要是通过胚乳细胞数量的增加和体积的增大来为以后的籽粒积累同化产物作准备，使与籽粒积累同化产物有关的酶活性迅速增加，最终通过调节核酸、蛋白质的合成来调节籽粒充实。
本发明组分中所用的植酸是通过对杂交水稻籽粒内源α-淀粉酶活性的抑制从而抑制穗发芽；同时，植酸还能减少杂交水稻籽粒中游离磷酸，抑制水解酶类的活性，减弱淀粉酶分解淀粉的反应，提高淀粉合成酶的活性，有利于淀粉的合成。
本发明组分中脱落酸能提高植物体内保护酶系统-超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性；同时脱落酸能与植酸协同作用从而抑制籽粒内源水解酶的活性。
本发明组分中氯化钙主要是通过两方面来抑制植酸酶的活性，从而避免植酸的水解，一是钙与植酸结合形成不溶性复合物，不利于植酸酶作用；二是钙竞争植酸酶活性中心，而直接降低植酸酶活性。
本发明组分中硼酸参与叶绿体合成，同时也是与水稻籽粒积累同化产物有关的酶活性激活中不可少的成分。
本发明组分中的多效唑可促进水稻根系生长，增强根系活力、延缓叶片衰老，同时有利于ABA的积累。
本发明组分中所用的水杨酸能部分提高叶片中叶绿素含量，增加超氧化物歧化酶等活性氧酶促清除系统的活性，抵御高温的伤害；提高稻株对病虫害的抗性。
本发明使用简便易行，每666.7m2用100mL成品药液兑20升水稀释后即可使用。在水稻灌浆期用喷雾器呈雾状喷施一次即可。喷施后药液能在四小时内被有效吸收。
本发明简单有效，用量极小，且均为水溶性物质，液体呈棕黄色，无臭，可较长时期贮放不变性，且无毒无害，长期使用无破坏生态环境之忧。适用于我国广大杂交水稻制种及产区使用。
本发明的制造工艺流程如下：各固体组分按规定的配比分别计量、混和，经传送设备输送至混合(或搅拌)设备中，加入液体组分，混匀，再经分装设备分装成成品。
实施例
下面举例说明，但本发明不局限于以下实例。
实施例1
试验材料：以高产、穗发芽难易程度不同的杂交水稻品种金优402和汕优63为材料。
本发明的制备(以生产100升浓缩型成品用量计)：称取市售植480g、脱落酸35g、氯化钙782g、硼酸880g、多效唑25g、水杨酸(C7H6O3≥99％)0.4g。分别粉碎并溶解，边混和边加入蒸馏水至100升。待固体成分溶解后，混匀5～7分钟后分装。每100升可分装成1千瓶(每瓶100mL)。
本发明的使用方法：取本发明水剂(RPGR01)产品一瓶(100mL)，置于农用喷雾器中，加入20升水，混匀。于水稻灌浆期呈雾状喷施。以喷等量清水为对照(CK)，重复3次。
本发明的使用效果：在收获期抽样分析，结果表明(表1，表2)，本发明水剂(RPGR01)能显著抑制杂交水稻穗发芽率，穗发芽抑制百分率分别为74.65％、66.9％，千粒重分别提高0.55克、0.40克，且对种子活力无影响。具有明显的社会效益和经济效益。
表1 RPGR01对杂交水稻穗发芽及平均千粒重的影响
表2 RPGR01对杂交水稻种子活力的影响
Figure GSA00000014026200041
实施例2
试验材料：以高产、穗发芽难易程度不同的杂交水稻品种金优402和汕优63为材料。
本发明的制备(以生产100升浓缩型成品用量计)：称取市售植酸425g、脱落酸31g、氯化钙810g、硼酸790g、多效唑27.5g、水杨酸(C7H6O3≥99％)0.6g。分别粉碎并溶解，边混和边加入蒸馏水至100升。待固体成分溶解后，混匀5～7分钟后分装。每100升可分装成1000瓶。
本发明的使用方法：取本发明水剂(RPGR01)产品一瓶(100mL)，置于农用喷雾器中，加入20升水，混匀。于水稻灌浆期呈雾状喷施。以喷等量清水为对照(CK)，重复3次。
本发明的使用效果：在收获期抽样分析，结果表明(表3，表4)，本发明水剂(RPGR01)能显著抑制杂交水稻穗发芽率，穗发芽抑制百分率分别为70.68％、54.87％，千粒重分别提高0.34克、0.42克，且对种子活力无影响。具有明显的社会效益和经济效益。
表3 RPGR01对杂交水稻穗发芽及平均千粒重的影响
表4 RPGR01对杂交水稻种子活力的影响
Figure GSA00000014026200043

Claims (2)

1.要求保护植酸和脱落酸协同作用从而抑制杂交水稻穗发芽功能的发明；
2.一种杂交水稻穗发芽抑制剂，其特征在于：
以1升水溶液中所含主效成分及其重量克计的组成范围如下
植酸          2.200-5.900
脱落酸        0.120～0.850
氯化钙        6.520-9.400
硼酸          7.500～10.200
多效唑        0.100-0.800
水杨酸        0.001-0.010
上述物质溶解后配成的溶液最后pH值在5.80～6.50之间。
以1升水溶液中所含重量克计的较佳组成范围如下
植酸          3.600-5.260
脱落酸        0.300～0.380
氯化钙        7.120-8.200
硼酸          8.500～9.200
多效唑        0.150-0.350
水杨酸        0.001-0.006
上述物质溶解后配成的溶液最后pH值在5.80～6.50之间。
以1升水溶液中所含重量克计的最佳组成如下
植酸          4.800
脱落酸        0.350
氯化钙        7.820
硼酸          8.800
多效唑        0.250
水杨酸        0.004
上述物质溶解后配成的溶液最后pH值在5.80～6.50之间。
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