CN104585171B - 一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，包含：溶剂，褪黑素75‑100mmol/L，白藜芦醇10‑20mmol/L。用水稀释后，所述浓缩复合剂的工作浓度为：褪黑素75‑100μmol/L，白藜芦醇10‑20μmol/L。制备步骤为：按配比取溶剂、褪黑素、白藜芦醇，将三者混合后充分搅拌即得到抗氧化浓缩复合剂成品。本发明所述的抗氧化浓缩复合剂，简单易行，操作简单，稳定性好，喷施后能够使植物的光合作用和产量得到明显提高。

Description

一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂
技术领域
本发明涉及农业类植物生产领域，具体说是一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂。
背景技术
光合作用是植物进行生长发育的一系列复杂的代谢反应的总和，是植物赖以生存的基础。绿色植物可以利用阳光的能量来进行光合作用，将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气，利用无机物转化为有机物并且贮存能量以获得生长发育必需的养分。
叶绿体是光合作用的重要场所，也是植物活性氧(ROS)产生的主要场所。叶绿体可以通过光合作用中的PSI和PSII反应中心将光能转变为有机物中化学能的能量，在这个过程中会产生大量的电子泄露，这些电子泄露可以导致活性氧的大量产生。叶绿体的PSI产生的ROS主要有超氧阴离子(O2 -)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)，PSII反应中心主要会产生一些单线氧(1O2)。活性氧的存在会破坏叶绿体的超微结构，影响叶绿体的稳定性并诱导叶绿素的降解(叶片由绿变黄的一个过程)，对蛋白质及DNA等生物大分子造成损伤，从而影响植物的光合作用，降低植物的产量。
植物体本身存在一些清除活性氧的机制，例如超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸-谷胱甘肽循环对其转化和清除。在光系统PSII，叶绿素反应中心会产生单线氧(1O2)，内源的抗氧化物质对1O2的产生有抑制或者清除作用。但是内源的抗氧化物机制有一定的局限性，并不能很好的保护植物在进行光合作用的过程中不受ROS的氧化损伤。所以通过外源性的施加抗氧化物质可以更好的清除活性氧，保护叶绿素和光反应系统，使叶绿体能够稳定的进行光合作用，提高光合速率，从而增加植物的产量。
外源喷施抗氧化复合剂在动物和植物中有所应用。已经有大量的研究证明外源喷施抗氧化复合剂可以提高植物耐受生物和非生物胁迫的能力，但是对于植物光合作用和产量方面的研究比较少，本发明主要研究并阐述稳定的抗氧化浓缩复合剂可以提高植物的光合作用和产量。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，简单易行，操作简单，稳定性好，喷施后能够使植物的光合作用和产量得到明显提高。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，其特征在于，包含：
溶剂，
褪黑素75-100mmol/L，
白藜芦醇10-20mmol/L。
在上述技术方案的基础上，所述溶剂为适于在农业生产中使用的溶剂。
在上述技术方案的基础上，所述溶剂为无水乙醇。
在上述技术方案的基础上，用水稀释后，所述浓缩复合剂的工作浓度为：
褪黑素75-100μmol/L，
白藜芦醇10-20μmol/L。
在上述技术方案的基础上，制备步骤为：按配比取溶剂、褪黑素、白藜芦醇，将三者混合后充分搅拌即得到抗氧化浓缩复合剂成品。
上述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂在提高草莓产量中的应用。
上述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂在提高山定子产量中的应用。
上述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂在提高菠菜产量中的应用。
本发明所述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，简单易行，操作简单，稳定性好，喷施后能够使植物的光合作用和产量得到明显提高。
具体实施方式
本发明所述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，其组分为：溶剂、褪黑素和白藜芦醇，褪黑素75-100mmol/L，白藜芦醇10-20mmol/L。
在上述技术方案的基础上，所述溶剂为适于在农业生产中使用的溶剂。例如：无水乙醇。
在上述技术方案的基础上，用水(蒸馏水)稀释后，所述浓缩复合剂的工作浓度为：
褪黑素75-100μmol/L，
白藜芦醇10-20μmol/L。
本发明所述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，制备步骤为：按配比取溶剂、褪黑素、白藜芦醇，将三者混合后充分搅拌即得到抗氧化浓缩复合剂成品。例如：
称取1.74-2.32g褪黑素和0.23-0.46g白藜芦醇粉末(购自广州日康营养科技有限公司)，溶于100ml无水乙醇，搅拌溶解后得到抗氧化浓缩复合剂成品。其可在-20℃，避光，稳定保存一年以上。
以下为实施例，用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中使用的试剂和材料均为市售商品。
实施例中所用提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，是由中国农业大学果树系配制。
实施例1：分别称取1.74g褪黑素和0.46g白藜芦醇粉末溶于100ml无水乙醇，搅拌溶解后即得抗氧化浓缩复合剂，蒸馏水和抗氧化浓缩复合剂按999:1稀释后使用。
实施例2：分别称取2.32g褪黑素和0.23白藜芦醇粉末溶于100ml无水乙醇，搅拌溶解后即得抗氧化浓缩复合剂，蒸馏水和抗氧化浓缩复合剂按999:1稀释后使用。
实施例3：分别称取2.10g褪黑素和0.33白藜芦醇粉末溶于100ml无水乙醇，搅拌溶解后即得抗氧化浓缩复合剂，蒸馏水和抗氧化浓缩复合剂按999:1稀释后使用。
研究对象实例为草莓、山定子和菠菜，但所述抗氧化浓缩复合剂不仅适用于上述三类植物，还适用于其他双子叶与单子叶植物。
1、本发明提供上述抗氧化浓缩复合剂在提高草莓产量中的应用，具体是将稀释后的抗氧化浓缩复合剂喷施草莓苗，喷施频率为一周两次，总共喷施次数为20次。例如：每周三和每周日喷施，总共喷施20次。
2、本发明提供上述抗氧化浓缩复合剂在提高山定子产量中的应用，具体是将稀释后的抗氧化浓缩复合剂喷施山定子幼苗，喷施频率为两天一次，总共喷施次数为7次。
3、本发明提供上述抗氧化浓缩复合剂在提高菠菜产量中的应用，具体是将稀释后的抗氧化浓缩复合剂喷施菠菜幼苗，喷施频率为两天一次，总共喷施次数为7次。
实施例4：抗氧化浓缩复合剂在促进草莓光合作用的应用
实验操作过程：取实施例1所述稀释后的抗氧化浓缩复合剂，将20棵长势一致的两到三个月大的9月中旬至10月上旬栽植的温室红颜草莓平均分为两组，每组10棵。一组为对照组，一组为试验组。试验组进行喷施抗氧化复合剂，对照组喷施同样的无水乙醇用同样体积的蒸馏水稀释后的溶液。每组大约喷500mL到1L的抗氧化复合剂和对照溶液。喷施频率为每周两次，持续时间是20次，两到三个月的处理时间。
处理前，处理5周，处理10周分别测各组的光合速率，每组随机取20个点测光合速率，最后取平均值。光合速率的测定时间是上午的9:00到11:00。
数据分析：处理前对照组和试验组的光合速率是都在10到11μmol CO2·m-2·s-1之间，当处理5周以后，试验组的光合速率平均值达到了16.7μmol CO2·m-2·s-1，而对照组平均值在13.2μmolCO2·m-2·s-1，而当处理达到10周的时候，试验组的光合速率平均值已经达到了21.1μmol CO2·m-2·s-1，而对照组平均值只有14.8μmolCO2·m-2·s-1。可以看出抗氧化浓缩复合剂的喷施可以大大的提高草莓的光合速率，增强草莓的光合作用。
实施例5：抗氧化浓缩复合剂在促进山定子光合作用的应用
实验操作过程：取实施例2所述稀释后的抗氧化浓缩复合剂，将山定子种子浸泡48h，然后播种于全是蛭石的穴盆里，放在温度25度的培养室里，生长过程中的光照强度大约为6Klux，生长两周后，开始用半营养液的处理一周，然后再用全营养液处理一周。选取12棵长势一致的一个月大的山定子幼苗平均分为两组，每组6棵。一组为对照组，一组为试验组。试验组进行喷施稀释1000倍的抗氧化浓缩复合剂，对照组喷施同样的无水乙醇用同样体积的蒸馏水稀释后的溶液。每组大约喷300mL抗氧化浓缩复合剂和对照溶液。喷施时间为每两天一次，持续时间是7次，14天的处理时间。
处理前和处理14天后分别测各组的光合速率和叶绿素含量，每组随机取12个点测光合速率，最后取平均值。光合速率的测定时间是上午的9:00到11:00。
数据分析：处理前对照组的光合速率是1.29μmol CO2·m-2·s-1，试验组的为1.30μmol CO2·m-2·s-1，当处理14天以后，试验组的光合速率平均值达到了1.71μmol CO2·m-2·s-1，而对照组平均值只有1.11μmol CO2·m-2·s-1。处理前对照组的叶绿素含量是2.75mg/g，试验组的为2.95mg/g，当处理14天以后，试验组的叶绿素含量平均值达到了3.27mg/g，而对照组平均值只有2.80mg/g。同样可以看出抗氧化复合剂的喷施可以大大的提高了山定子叶绿素含量和光合速率，增强山定子的光合作用。
实施例6：抗氧化浓缩复合剂在提高菠菜光合作用和产量中的应用
实验操作过程：取实施例3所述稀释后的抗氧化浓缩复合剂，于日光温室选取40棵长势一致、一个月大的菠菜苗，均分为两组，每组20棵，分为对照组和试验组。试验组进行喷施75～100μmol/L的抗氧化复合剂，对照组喷施同样的无水乙醇用同样体积的蒸馏水稀释后的溶液。每组大约喷500mL抗氧化复合剂和对照溶液。喷施频率为两天一次，总周期为2周。
处理前和处理2周后分别测各组的光合速率和鲜重，每组随机取12个点测光合速率，最后取平均值。光合速率的测定时间是上午的9:00到11:00。
数据分析：处理前对照组的光合速率是8.2μmol CO2·m-2·s-1，试验组的为7.9μmol CO2·m-2·s-1，当处理14天以后，试验组的光合速率平均值达到了12.8μmol CO2·m-2·s-1，而对照组平均值只有9.5μmol CO2·m-2·s-1。处理前对照组的鲜重是2.47g，试验组的为2.41g，当处理14天以后，试验组的鲜重平均值达到了3.01g，而对照组平均值只有2.67g。因此，外源喷施抗氧化复合剂显著提高了菠菜光合作用的能力，从而提高了产量。
综上所述，喷施一定浓度的本发明所述抗氧化复合剂，可以大大提高植物的光合作用和产量。以上所述，仅是对本发明的一般性说明及具体实施方案的描述而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，其特征在于，包含：
溶剂，所述溶剂为无水乙醇，
褪黑素75-100mmol/L，
白藜芦醇10-20mmol/L。
2.如权利要求1所述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，其特征在于：用水稀释后，所述浓缩复合剂的工作浓度为：
褪黑素75-100μmol/L，
白藜芦醇10-20μmol/L。
3.权利要求1～2任意之一所述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂，其特征在于：制备步骤为：按配比取溶剂、褪黑素、白藜芦醇，将三者混合后充分搅拌即得到抗氧化浓缩复合剂成品。
4.权利要求1～2任意之一所述的提高植物光合作用和产量的抗氧化浓缩复合剂在提高菠菜产量中的应用。
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