CN104982438A - 穗萌抑制剂及抑制水稻穗萌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穗萌抑制剂及抑制水稻穗萌的方法，该穗萌抑制剂以水为溶剂，含有浓度为400-1200mg/kg的丁香酚、浓度为300-600mg/kg的烯效唑和浓度为400-500mg/kg的马来酰肼。所述抑制水稻穗萌的方法包括：在水稻的乳熟末期至黄熟初期期间，将穗萌抑制剂均匀喷施于稻穗上。本发明以低毒性易降解的丁香酚以及能抑制赤霉素生物合成的烯效唑、具强烈发芽抑制性的马来酰肼进行组合，不但有效地降低了水稻穗萌率，而且使收获之后的水稻种子保持良好的综合品质；该抑制剂以水为基质，未添加任何有机溶剂，环保且生产工艺简单，材料用量少，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于种子生产技术领域，具体涉及一种穗萌抑制剂及抑制水稻穗萌的方法。
背景技术
水稻等谷类作物种子在成熟期间遇到连绵阴雨、高温高湿的天气条件往往会在穗上萌发，即为穗萌。穗萌造成水稻种子活力下降，耐贮藏性降低。更大的危害是给种子贮藏和浸种催芽增加了难度，严重影响种子质量。我国杂交水稻生产过程中的穗萌问题相当突出，水稻成熟期间若遇到阴雨天气则大量穗发芽，少则10％，多则高达50％以上，造成农业生产上严重的经济损失。
外源施用穗萌抑制剂来抑制或延缓种子的萌发是减少穗萌发生的一种有效途径。目前国内外的穗萌抑制剂主要是一些生长延滞类物质，如马来酰肼，多效唑，烯效唑，矮壮素，脱落酸等。段宪明等在“利用外源抑制物质控制杂交水稻种子穗萌”中曾用马来酰肼和马来酰肼与多效唑的组合进行田间施用，起到了抑制穗萌的作用，发现组合处理的效果优于马来酰肼单独处理，而且后续贮藏发现组合处理的种子中畸形苗的比例低于马来酰肼单独处理。谈惠娟等研发的“穗芽克”除了有效抑制穗芽的同时还可以增加种子千粒重。Leonid等发现抗倒酯可以有效抑制种子发芽，且毒性较低。目前也有学者发现一些植物中提取的物质也可以用于抑制种子发芽，如Darabi等用丁香酚抑制小麦种子的发芽等。
申请号为201410172611.4的发明专利申请文献公开了一种穗萌抑制剂及抑制水稻穗萌的方法，该穗萌抑制剂以水为溶剂，含有浓度为1000-2000mg/kg的丁香酚；该方法以低毒性易降解的丁香酚作为水稻穗萌抑制剂的主要成分，不但有效地降低了水稻穗芽率，而且使收获之后的水稻种子保持良好的综合品质。
但是，上述发明公开的穗萌抑制剂在水稻穗萌抑制效果方面仍然有待进一步地提高。
发明内容
本发明提供了一种穗萌抑制剂及抑制水稻穗萌的方法，该抑制剂不仅可以有效降低水稻的穗芽率，而且环保、制备方法也简单方便。
一种穗萌抑制剂，以水为溶剂，含有浓度为400-1200mg/kg的丁香酚、浓度为300-600mg/kg的和浓度为400-500mg/kg的马来酰肼。
上述浓度指丁香酚、烯效唑、马来酰肼分别在穗萌抑制剂中混合后的有效浓度。
上述穗萌抑制剂中，丁香酚来源于植物天然提取物，目前其人工合成工艺较为完善，资源广泛，毒性低，相对于传统化学药剂而言具有更好的安全性和环保效益；烯效唑为赤霉素生物合成的有效抑制剂，可有效抑制种子中赤霉素合成，延缓种子萌发；马来酰肼则是一种强烈的发芽抑制剂。本发明将这三者混合制备得到的多元的穗萌抑制剂能够有效地减少水稻穗萌。
作为优选，所述丁香酚的浓度为400mg/kg，烯效唑的浓度为600mg/kg，马来酰肼的浓度为400mg/kg。
作为优选，所述丁香酚的浓度为500mg/kg，烯效唑的浓度为500mg/kg，马来酰肼的浓度为500mg/kg。
作为优选，所述丁香酚的浓度为1200mg/kg，烯效唑的浓度为300mg/kg，马来酰肼的浓度为400mg/kg。
本发明还提供了上述穗萌抑制剂的制备方法，先将马来酰肼溶于水，再加入丁香酚和烯效唑，混合均匀，得到所述穗萌抑制剂。
本发明还提供了一种抑制水稻穗萌的方法，在水稻的乳熟末期至黄熟初期期间，将所述的穗萌抑制剂均匀喷施于稻穗上。
若穗萌抑制剂的喷施量过大，不但易造成浪费，而且可能会影响水稻种子的质量；若喷施量过少，则不能有效地起到抑制作用。
作为优选，所述穗萌抑制剂的喷施量为每亩30-50kg。更优选，所述穗萌抑制剂的喷施量为每亩40kg。
本发明抑制水稻穗萌的方法简单方便，有效地降低了水稻的穗萌率，并且使收获之后的水稻种子保持良好的综合品质。
如上文所述，本发明所述的穗萌抑制剂主要用于抑制水稻的穗萌。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明对低毒性易降解的丁香酚、抑制赤霉素生物合成的烯效唑以及能具强烈发芽抑制性的马来酰肼进行组合，不但有效地降低了水稻穗萌率，而且使收获之后的水稻种子保持良好的综合品质；
(2)本发明涉及的穗萌抑制剂以水为基质，未添加任何有机溶剂，环保且生产工艺简单，材料用量少，成本低廉。
附图说明
图1为本发明实施例2穗萌环境模拟中穗萌抑制剂处理和对照处理对穗芽率和穗萌指数的影响。
具体实施方式
以下实施例中，水稻品种“钱优1号”来自浙江农科种业有限公司；5％丁香酚来自浙江大学种子科学中心实验室；5％烯效唑来自江苏剑牌化工有限公司；98％马来酰肼来自上海国药集团化学试剂有限公司。上述含量5％和98％指制剂中有效成分占制剂的重量百分数。
实施例1
1、供试材料：杂交水稻钱优1号F1种子。
2、供试药剂：穗萌抑制剂A、G、I。
3、试验方法：
药剂配制和种子处理：将三种药剂按照表1配制成实验所需浓度。水稻种子经0.1％次氯酸钠溶液消毒后分别用清水(CK)和穗萌抑制剂均匀喷洒，一小时后取出种子晾干。
发芽条件和指标测定：发芽条件设置为光照8小时，30℃；无光照16小时，20℃。采用纸床发芽，小号发芽盒(12*12cm)加三层滤纸。每个处理50粒种子，设置三次重复。在发芽第3天测定发芽势，前7天统计每日发芽数，用于计算平均发芽时间和发芽指数。
平均发芽时间＝∑(Gt×Dt)/∑Gt，发芽指数＝∑(Gt/Dt)(其中Gt为在不同天数的发芽数，Dt为发芽天数，∑Gt为发芽数总和)。
在发芽第十四天，统计最终发芽率。
统计分析：采用SAS(V9.1)软件进行方差分析，多重比较采用LSD法，α＝0.05。
4、试验结果：
本实施例中，用穗萌抑制剂处理的水稻种子的平均发芽天数均显著高于对照组，发芽指数显著低于对照(见表2)，表明在本实施例所选抑制剂可在发芽早期延缓水稻种子发芽。但对水稻种子最终发芽率无影响(见表2)。
表1 三种浓度的穗萌抑制剂的组分配制
表2 三种浓度穗萌抑制剂对钱优1号水稻种子发芽的影响
*数值后面不同小写字母表示不同处理间的差异显著(LSD，α＝0.05)，下同
实施例2
1、供试材料：杂交水稻钱优1号F1种子。
2、供试药剂：穗萌抑制剂A、G、I(同实施例1)。
3、试验方法：
药剂配制和种子处理：同实施例1。
穗萌条件模拟：在光照培养箱中，设置光温条件为光照8小时，38℃；无光照16小时，20℃。在光照培养箱最下一层放置空气加湿器，保持培养箱湿度平均湿度92％左右。每个处理三次重复，每个重复的50粒种子架空于尼龙网布上，置于培养箱中若干天后统计穗芽率和穗萌指数。
4、穗萌种子分级标准和穗萌指标计算方法：
0级-完整种子；
1级-胚部稃壳破裂种子；
2级-芽长(或根长)未及谷长种子；
3级-芽长(或根长)超过谷长种子。
穗芽率＝(2级种子数+3级种子数/供试种子数)×100。
穗萌指数＝[0×0级种子数+1×1级种子数+3×2级种子数+5×3级种子数]/供试种子数。
5、试验结果：
本实施例中，用穗萌抑制剂处理的水稻种子穗芽率和穗萌指数均显著低于对照(见图1)。表明本实施例所使用的穗萌抑制剂可有效抑制穗萌。
实施例3
实施例1和2中确认了穗萌抑制剂延缓种子萌发的效果，本实施例中对穗萌抑制剂的田间穗萌抑制效果进行研究。
1、供试材料：籼型三系杂交水稻钱优1号母本。
2、供试药剂：穗萌抑制剂A、G、I(同实施例1)。
3、试验方法：
试验于2014年在浙江大学紫金港校区农场进行，根据亲本的生育期特点进行分期播种，中途分次喷施赤霉素，以保证双亲花期相遇。每一处理设置三次重复，单个小区南北走向长度约为2.5m，间隔0.5m，东西走向宽度约为1m，间隔父本20cm，小区面积为2.5m2。
药剂配制：将三种药剂按表1配制成实验所需浓度。
喷施时间和方法：在乳熟末期至黄熟初期间按照每亩40kg药量均匀喷施，对照喷施等量清水。
穗萌环境营造：施药后隔天开始每日早上6：00到下午6：00，每隔15分钟喷水一次，喷淋至叶片滴水为止，保持穗层湿润。
取样方法：水稻成熟后进行取样，按照每个小区三点取样，每样取10个稻穗，合计30个穗，进行统计穗芽率和穗芽指数。
发芽试验：收获的种子去除秕谷和发芽种子后进行发芽试验和贮藏后发芽试验，发芽条件同实施例1。
穗萌种子分级和穗萌指标计算：同实施例2。
4、试验结果：
穗萌统计：在钱优1号制种田喷施抑制剂A、G、I后，能够显著降低穗芽率和穗萌指数。在相同的田间环境下，对照组的穗芽率为20.5％，穗萌指数为1.07，而抑制剂处理之后的穗芽率基本维持11％左右，穗萌指数在0.7左右，穗芽率和穗萌指数均显著低于对照(见表3)。
发芽试验：刚收获时，抑制剂G和对照相比在平均发芽时间和发芽指数上有显著差异，但A和I与对照均无显著差异(表4，表5)。经过1个月和6个月的贮藏期后，抑制剂A、G、I处理的种子和对照处理间无显著差异(见表5和表6)，说明抑制剂处理对水稻种子后续的抑制效果不强烈，对水稻种子的正常萌发无不良影响。
表3 不同浓度穗萌抑制剂处理对钱优1号的穗萌抑制效果
表4 不同浓度穗萌抑制剂喷施后收获的钱优1号种子发芽情况
表5 不同浓度穗萌抑制剂喷施后收获的钱优1号种子发芽情况(贮藏一月)
表6 不同浓度穗萌抑制剂喷施后收获的钱优1号种子发芽情况(贮藏六月)
对比例1
1、供试材料：杂交水稻钱优1号F1种子。
2、供试药剂：采用含丁香酚2000mg/kg的穗萌抑制剂，或采用含丁香酚900mg/kg与烯效唑500mg/kg组合的穗萌抑制剂进行处理(按照A，G，I处理中所用丁香酚和烯效唑的浓度范围的中间值选定所取浓度)。
3、试验方法：
药剂配制和种子处理：水稻种子经0.1％次氯酸钠溶液消毒后分别用清水(CK)和供试药剂均匀喷洒，一小时后取出种子晾干。
发芽条件和指标测定：同实施例1。
统计分析：同实施例1。
4、试验结果：
本实施例中，用丁香酚单独处理和丁香酚与烯效唑共同处理的水稻种子的平均发芽天数均显著高于对照组，发芽指数显著低于对照(见表7)，表明这两种处理同样能延缓种子的萌发。但这两个处理与实施例1中的组合A，G，I相比，平均发芽时间低于A，G，I处理，发芽指数高于A，G，I处理(见表2)。说明A，G，I处理对种子发芽的抑制效果好于丁香酚单独处理和丁香酚与烯效唑共同处理。
表7 丁香酚单独处理与丁香酚和烯效唑共同处理钱优1号水稻种子发芽的影响
。
Claims (9)
1.一种穗萌抑制剂，其特征在于，以水为溶剂，含有浓度为400-1200mg/kg的丁香酚、浓度为300-600mg/kg的烯效唑和浓度为400-500mg/kg的马来酰肼。
2.如权利要求1所述的穗萌抑制剂，其特征在于，所述丁香酚的浓度为400mg/kg，烯效唑的浓度为600mg/kg，马来酰肼的浓度为400mg/kg。
3.如权利要求1所述的穗萌抑制剂，其特征在于，所述丁香酚的浓度为500mg/kg，烯效唑的浓度为500mg/kg，马来酰肼的浓度为500mg/kg。
4.如权利要求1所述的穗萌抑制剂，其特征在于，所述丁香酚的浓度为1200mg/kg，烯效唑的浓度为300mg/kg，马来酰肼的浓度为400mg/kg。
5.如权利要求1-4任一项所述的穗萌抑制剂的制备方法，其特征在于，先将马来酰肼溶于水，再加入丁香酚和烯效唑，混合均匀，得到所述穗萌抑制剂。
6.一种抑制水稻穗萌的方法，其特征在于，在水稻的乳熟末期至黄熟初期期间，将权利要求1-4任一项所述的穗萌抑制剂均匀喷施于稻穗上。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述穗萌抑制剂的喷施量为每亩30-50kg。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述穗萌抑制剂的喷施量为每亩40kg。
9.如权利要求1-4任一项所述的穗萌抑制剂在抑制水稻穗萌中的应用。
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