CN102283201A - 甲壳质寡糖植物生长调节剂及其在农业上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了甲壳质寡糖的植物生长调节剂及其在农业上的应用。甲壳质寡糖是一种从废弃虾蟹壳中经生物技术加工成的一种天然的，水溶性好、功能作用强、生物活性高的寡糖，而且对作物无药害，对人畜无毒害，对环境无公害。甲壳质寡糖在农业上的应用，包括促进种子萌发和植物生长的应用，通过浸种和喷施处理方式，甲壳质寡糖对种子萌发，不同苗期植物生长有促进作用，并能增强幼苗素质，促进壮苗形成。

Description

甲壳质寡糖植物生长调节剂及其在农业上的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别涉及一种甲壳质寡糖植物生长调节剂及其在农业上的应用。

背景技术

植物生长调节剂(plant growth regulators)是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质。已发现具有调控植物生长和发育功能物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯、水杨酸、茉莉酸和多胺等，而作为植物生长调节剂被应用在农业生产中主要是前6大类。

甲壳质寡糖 (Chitosan oligosaccharide)，也称几丁质寡糖，学名为β-1，4-寡聚葡萄糖胺，是以虾蟹壳为原料，经生物技术降解而成的低分子量产品。一般是指由2～10个单糖经脱水缩合由糖苷键连接形成的具有直链或支链的低度聚合糖类的合称。与壳聚糖相比具有水溶性好、功能作用强、生物活性高的特点。甲壳质寡糖对多品种水果蔬菜、粮食具有抗病虫害和促进长方面有显著作用，用甲壳质寡糖溶液对小麦拌种，可以防止地下霉菌对种子的危害，提高抗病能力，倒伏能力，叶面喷施可诱导植物体酶，促进植物细胞代谢， 提高植物免疫能力，增加抗蛋白质合成能力，可增产10%以上，在农业上其应用开发领域非常广阔。

甲壳质寡糖是植物识别病原真菌入侵的非特异性信号，对许多植物显示强烈的免疫诱导活性，可以激发植物的抗病基因表达，产生抗病的甲壳素酶、壳聚糖酶、植保素和免疫蛋白质。

甲壳质寡糖本身含有丰富的C、N，可被微生物分解利用并作为植物生长的养分。甲壳质寡糖可改变土壤微生物区系，促进有益微生物的生长而抑制一些植物病原菌。甲壳质寡糖可刺激植物生长，使农作物和水果蔬菜增产丰收。甲壳质寡糖可诱导植物的抗病性，对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用，对小麦花叶病、棉花黄萎病、水稻稻瘟病、番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用。同时，甲壳质寡糖对多种植物病原菌具有一定程度的直接抑制作用。

发明内容

本发明的目的提出一种甲壳质寡糖植物生长调节剂。

本发明由甲壳质寡糖和水组成，所述的甲壳质寡糖是平均分子量为300D～3000D，脱乙酰度大于85%的寡糖。

甲壳质寡糖在所述调节剂中浓度为10ppm～200ppm。

本发明还提出了甲壳质寡糖植物生长调节剂在农业上的应用，用于促进植物种子萌发和植物生长。

可以采用甲壳质寡糖植物生长调节剂浸泡植物种子，可提高种子的萌发率。

也可以采用甲壳质寡糖植物生长调节剂喷施植物幼苗，可增强幼苗素质，促进壮苗形成。

经试验证明，甲壳质寡糖可作为植物功能调节剂，具有活化植物细胞，对不同苗期植物生长有促进作用，促进植物生长，调节植物抗性基团的关闭与开放，激活植物防御反应，启动抗病基因表达等作用，在农业上具有很好的开发利用价值。甲壳质寡糖可作为一种对作物无药害、对人畜无毒害、对环境无公害的植物生长调节剂。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。

一、实施例1

选用的辣椒品种为苏椒五号，纯度≥90%，净度≥98%，发芽率≥80%，水分≤7%。

甲壳质寡糖：由扬州日兴生物科技股份有限公司生产，平均分子量640D，脱乙酰度95%。将甲壳质寡糖分别配置成20ppm、40ppm、60ppm、80ppm和100ppm的甲壳质寡糖水溶液。

1、茄科草本植物辣椒浸种实验

种子的活力直接关系到辣椒幼苗的成长和壮苗的培育，进而影响辣椒的产量。发芽势、发芽率、发芽指数等是评价种子发芽情况的常用指标，反映了种子的生活力、发芽速度、发芽整齐程度、幼苗健壮程度等情况，种子发芽势高，表示种子生活力强，发芽整齐，出苗一致。

种子发芽势：

发芽势是指发芽试验初期，在规定的日期内正常发芽的种子数占供试种子数的百分率，是判断田间出苗率的指标。种子发芽势高，表示种子生活力强，发芽整齐，出苗一致。

计算公式为：发芽势= (6d内发芽种子数/供试种子数)×100%

发芽率：

发芽率是指种子发芽终止在规定时间内的全部正常发芽种子粒数占供检种子粒数的百分率，可用以判断田间出苗率。

计算公式为：发芽率=（12d内发芽种子数/供试种子数）×100%

发芽指数：

计算公式：发芽指数（GI）=∑（Gt/ Dt）

其中，Gt：在时间t日的发芽数，Dt：相应的发芽天数。

将配好的20ppm、40ppm、60ppm、80ppm、100ppm的甲壳质寡糖水溶液和蒸馏水分别进行浸种处理后，发现：苏椒五号种子的发芽势、发芽率和发芽指数均较蒸馏水对照组有很大程度的提高，经统计分析表明，各浓度处理的发芽势、发芽率、发芽指数分别较蒸馏水对照组有显著提高，其中以20ppm浓度的甲壳质寡糖溶液处理效果最佳，其发芽势、发芽率、发芽指数分别比对照提高了118.1%、7.7%和28.3%。

2、茄科草本植物辣椒喷施甲壳质寡糖实验

生长指标

生长指植株根部最低点到土面之间的距离；株高指从土面到生长最高点之间的长度；茎粗指子叶以下2cm处粗度；幼苗地下部分（包括根系和地下茎）、地上部分干重采用烘干法测定（105℃）；壮苗指数=（茎粗/株高）×地上部分干重。

将辣椒种子播种在营养钵中出苗后定苗于内装有无菌营养土的塑料盘中，待辣椒幼苗长出第一片真叶时，分别以不同浓度甲壳质寡糖水溶液喷施叶面，待辣椒二叶期时再喷施一次，至三叶期时，测量生长指标。同时使用蒸馏水作空白对照，处理组和对照组均设三次重复，每重复20株。

经试验发现：喷施甲壳质寡糖组辣椒幼苗生长状况较蒸馏水对照组有明显改善，对形成壮苗有明显的促进作用。其中以40ppm浓度的甲壳质寡糖水溶液处理效果最佳，其辣椒幼苗根长增加29.7%，株高增加15.6%，地下部分干重增加30.8%，地上部分干重增加33.7%，壮苗指数增加102.9%。

二、实施例2

黄瓜品种为新世纪一号 ，纯度≥95%，净度≥98%，发芽率≥85%，水分≤8%。

甲壳质寡糖：由扬州日兴生物科技股份有限公司生产，平均分子量830D，脱乙酰度92%。将甲壳质寡糖分别配置成20ppm、40ppm、60ppm、80ppm和100ppm的甲壳质寡糖水溶液。

1、胡芦科草本植物黄瓜浸种实验

分别以20ppm、40ppm、60ppm、80ppm、100ppm的甲壳质寡糖水溶液和蒸馏水浸种处理后，黄瓜种子的发芽势、发芽率和发芽指数均较对照有很大程度的提高，经统计分析表明，各浓度处理的发芽势、发芽率、发芽指数分别较蒸馏水对照组有显著提高，其中以40ppm浓度的甲壳质寡糖溶液处理效果最佳，其发芽势、发芽率、发芽指数分别比对照提高了121.2%、8.1%和29.2%。

2、胡芦科草本植物黄瓜喷施甲壳质寡糖实验

喷施甲壳质寡糖组黄瓜幼苗生长状况较蒸馏水对照组有明显改善，对形成壮苗有明显的促进作用。其中以60ppm浓度的甲壳质寡糖溶液处理效果最佳，其黄瓜幼苗根长增加40.7%，株高增加16.3%，地下部分干重增加45.8%，地上部分干重增加46.8%，壮苗指数增加108.3%。

Claims (5)

1.甲壳质寡糖植物生长调节剂，其特征在于由甲壳质寡糖和水组成，所述的甲壳质寡糖是平均分子量为300D～3000D，脱乙酰度大于85%的寡糖。

2.根据权利要求1所述甲壳质寡糖植物生长调节剂，其特征在于所述甲壳质寡糖在所述调节剂中浓度为10ppm～200ppm。

3.如权利要求1所述甲壳质寡糖植物生长调节剂在农业上的应用，用于促进植物种子萌发和植物生长。

4.根据权利要求3所述甲壳质寡糖植物生长调节剂在农业上的应用，其特征在于以甲壳质寡糖植物生长调节剂浸泡植物种子。

5.根据权利要求3所述甲壳质寡糖植物生长调节剂在农业上的应用，其特征在于以甲壳质寡糖植物生长调节剂喷施植物幼苗。