CN106135271A - 一种油菜种子胎萌抑制剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油菜种子胎萌抑制剂及其应用，它由一定比例的敌草快、脱落酸、曲通X‑100、氯化钠及水组成。油菜角果长至黄熟期时（主花序中部角果开始转色），在非雨天将该抑制剂均匀喷洒在油菜的角果表面，每亩喷施20‑30L。根据大量的田间试验证明，与单独使用敌草快或者ABA相比，联合利用敌草快和ABA抑制油菜种子胎萌，可有效地降低种子含水量，并在阴雨连绵的季节稳定地维持种子休眠状态，改善了阴雨天籽粒易在角果内发芽的问题。

Description

一种油菜种子胎萌抑制剂及其应用
技术领域
本发明属于油菜种子生产领域，具体涉及一种油菜种子胎萌抑制剂，还涉及该抑制剂在抑制油菜种子胎萌中的应用。
背景技术
穗上发芽(preharvest sprouting,PHS)也叫胎萌(seed vivipary)，是一种世界性的灾害，主要发生在作物收获季节降雨多的地区(肖世和，闰长生，张海萍等，小麦穗发芽研究，北京：中国农业科技术出版社，2004)。种子胎萌现象己在许多植物上有发现。早在本世纪初，国外在玉米种子上开始注意到种子胎萌现象，以后陆续在红树、水稻、小麦、燕麦、菜豆、埃塞俄比亚芥、番茄和拟南芥等植物上均有这方面的报道(胡伟民，马华升，樊龙江等，杂交水稻制种不育系穗上发芽特性，作物学报，2003，29：441-446)。油菜上也发现有胎萌现象。油菜是世界上最重要的油料作物之一，在我国油菜主要分布于长江流域(占全国油菜总面积85％以上)，在该地区主要为水稻-油菜的轮作制度，油菜生长季节(每年4-5月)受南太平洋暖湿气流和北方冷空气在长江流域长期交汇影响，有时连绵阴雨长达10-15天(殷艳,王汉中,廖星.2009年我国油菜产业发展形势分析及对策建议.中国油料作物学报,2009,31(2):259-262.)。油菜收获时经常遇到阴雨和潮湿的气候，导致油菜角果内种子发芽(一般5％-30％)(阮松林，颜启传，段宪明等，甘蓝型杂交油菜种子胎萌发生特性的初步研究，种子，1999，1：9-11)，多雨年份有的高达30％以上，严重影响了油菜的产量和品质，使得经常丰产不丰收(陈光尧，王国槐，罗峰等，甘蓝型油菜角果内种子发芽对其产量和品质的影响，中国农学通报，2006，22：272-274)。
目前广泛采用的防治穗萌的手段有多效唑、外源ABA(脱落酸)、穗萌抑制剂等化学调控，研究主要集中在单子叶作物中，例如水稻、小麦等。多效唑控制杂交小麦穗萌试验结果表明，多效唑对控制小麦穗萌有一定效果(刘松青，彭永刚，多效唑控制杂交制种小麦穗萌试验，现代农业科技，2009，2：32-35)，在水稻中有单独使用ABA抑制穗萌(雍太文，杨文钰，王小春，利用外源ABA控制杂交水稻穗萌的研究，中国农学通报，2003，2：12-15)，也有文献报道敌草快和乙烯利等其他激素联用，促进水稻成熟期后熟以及抑制穗萌。双子叶植物种子尤其油菜种子和单子叶植物种子(例如小麦、水稻种子)的组成方面有很大的区别，前者是脂肪类种子，而后者是淀粉类种子，两者对于种子萌发的含水量要求以及种子休眠的ABA/GA调控机制都有很大区别(蔡建秀，陈伟，水稻穗上发芽生理生化及颖壳扫描电镜观察，中国农学通报，2007，8：207-211；颜育民，种子休眠综述，种子，1995，1：30-34)，但是在双子叶作物中鲜少有防治穗萌的相关研究。通过实验证明，现有的单子叶植物的化学调控配方(浓度以及成分)并不适用于双叶子植物(特指油菜)，因此，需要寻求合适双子叶作物尤其是油菜的抑制穗萌的新的化学调控技术，提高种子质量。
1,1'-亚乙基-2,2'-联吡啶二溴盐(Diquat，又名敌草快)，是一个广谱传导性触杀灭生性植物除草剂，目前已有文献报道敌草快在水稻、小麦、甘蔗等作物成熟期进行大田喷施，能使作物迅速枯死，可作为作物的脱叶干燥剂应用。在油菜中已有文献报道单独使用敌草快作为催枯剂使用，其目的在于促进角果和籽粒发育成熟一致，有利于机械化一次性收割(乔醒，程勇，陆光远等，敌草快对成熟期油菜脱水和种子质量的影响，中国油料作物学报，2015，37(2)：240-245)。脱落酸，英文名为abscisic acid(ABA)，促进种子贮藏蛋白和脂肪的合成，促进种子脱水耐性和种子休眠的获得，是种子萌发的有效抑制剂，在很多植物的休眠种子中它作为一种主要的生长抑制剂而存在，很多植物的种子都可用脱落酸浸泡而防止发芽。对油菜的研究发现，果壳内源ABA含量影响了油菜种子的胎萌率，越高含量的ABA对甘蓝型油菜带壳种子发芽的抑制作用越明显；经脱落酸浸种处理后，甘蓝型油菜种子的萌发都受到明显的抑制(陈光尧，王国槐，罗峰等，甘蓝型油菜成熟角果内源激素对带壳种子发芽的影响，作物学报，2007，33(8)：1324-1328)。
目前，在田间通过外源喷施ABA或者敌草快抑制油菜种子胎萌的研究还未见报道，而联合利用敌草快和ABA抑制油菜种子胎萌相较于现有的方法而言有如下优点：一方面，通过喷施敌草快可以有效地降低种子含水量，低于种子萌动所需含水量标准，另一个方面，通过ABA的喷施，能使种子进入休眠期，并在阴雨连绵的季节稳定地维持种子休眠状态，改善了阴雨天籽粒易在角果内发芽的问题。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种油菜种子胎萌抑制剂，解决了油菜收获季节经常遭遇连绵阴雨，角果内种子含水量过高又无法及时收割，导致角果内种子发芽的问题，本发明中的油菜种子胎萌抑制剂成分包括敌草快(1,1'-亚乙基-2,2'-联吡啶二溴盐)、脱落酸、曲通X-100及氯化钠。
本发明的另一个目的是在于提供了一种油菜种子胎萌抑制剂在抑制油菜种子胎萌中的应用，操作方法简便，成本低廉，可显著促进油菜植株和角果的迅速脱水，并在阴雨连绵的季节稳定地维持种子休眠状态，改善了阴雨天籽粒易在角果内发芽的问题。
为了完成上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成(优选范围)：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成(较好范围)：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成(最好范围)：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成(最优值)：
一种油菜种子胎萌抑制剂在抑制油菜种子胎萌中的应用，其方法是：
油菜角果长至黄熟期时(主花序中部角果开始转色)，在非雨天将油菜种子胎萌抑制剂均匀喷洒在油菜的角果表面，每亩喷施20-30L。
作为优选，油菜种子胎萌抑制剂每亩喷施25L。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：
1、目前，在田间通过外源喷施ABA或者敌草快抑制油菜种子胎萌的研究还未见报道，本发明通过一系列的浓度试验，获得了最适合于抑制油菜种子胎萌的敌草快和ABA的浓度，而联合利用敌草快和ABA抑制油菜种子胎萌相较于现有的方法或者单独使用敌草快或者ABA而言有如下优点：一方面，通过喷施敌草快可以有效地降低种子含水量，低于种子萌动所需含水量标准，另一个方面，通过ABA的喷施，能使种子进入休眠期，并在阴雨连绵的季节稳定地维持种子休眠状态，改善了阴雨天籽粒易在角果内发芽的问题。
2、本发明为双子叶植物的油菜提供了一种高效的胎萌抑制剂，并通过大量的田间试验得以验证，联合使用敌草快和ABA可将油菜种子的胎萌率降至3.1-5.7％，显著高于单独使用敌草快或ABA的效果。
附图说明
图1为一种不同浓度敌草快或者ABA对杂交组合H139(在黄梅县)的作用结果图。
图2为一种油菜种子胎萌抑制剂对杂交组合H139(在黄梅县)的作用结果图。
图3为一种油菜种子胎萌抑制剂对杂交组合H139(在浠水县)的作用结果图。
图4为一种油菜种子胎萌抑制剂对杂交组合H139(在阳逻地区)的作用结果图。
图5为一种油菜种子胎萌抑制剂对常规材料Y058H139(在武穴市)的作用结果图。
图1-5中，横坐标为处理条件，纵坐标为种子胎萌率。
具体实施方式
实施例1：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成
上述油菜种子胎萌抑制剂的制备方法，其步骤是：
A、敌草快：20％的水剂(20g/100mL)，市售产品；
B、ABA：固体粉末，市售产品，配制母液10g/L，称取1g ABA粉末，先用10mL无水乙醇溶解，然后再用去离子水定容至100mL，棕色瓶避光存放于阴凉处；
C、曲通X-100：表面活性剂，20％的水剂(30g/100mL)，市售产品；
D、氯化钠：固体粉末，市售产品；
按照1L水中加入敌草快5mL，加入5mL的上述ABA母液，曲通X-1000 2mL，氯化钠10g，混匀。
实施例2-8：
一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成
实施例9：
一种油菜种子胎萌抑制剂在杂交组合H139(在湖北省黄梅县)的应用，其步骤是：
1、筛选敌草快以及ABA的合适浓度
(1)2012年9月下旬播种，试验小区面积0.1亩(约33平方米，不包括沟和走道)，实验采用随机区组排列，处理如下，包括单独喷施不同浓度的敌草快(0.1g/L，0.5g/L，1.0g/L，2g/L，5g/L)以及包括单独喷施不同浓度的ABA(5mg/L，25mg/L，50mg/L，100mg/L，500mg/L)，具体配方见表1，每个处理设置3个小区重复。小区间走道0.5米，重复间走道0.7米。直播种植，出苗后间苗，密度为每亩2.0～2.5万株。试验地要求地面平整，地力均匀，四周无荫蔽，排灌方便，土质、前茬一致，肥力水平可略高于一般大田。田间管理要求及时一致，同一项管理措施要求在同一天内完成。在油菜黄熟期前所有的田间管理均按照油菜栽培的常规管理。
表1每升溶液的各组分重量配比
(2)按表1所述的比例配置好溶液，然后选择阴天傍晚采用喷雾器人工进行药液喷施(由于含有ABA，为避免强光分解ABA降低药效，施用时间在傍晚进行)，各种配方的每亩用药量均为25L。
溶液配制如下：
敌草快：20％的水剂(20g/100mL)，购于山东绿霸(中国)投资有限公司。
ABA：固体粉末，购于上海宝曼生物科技有限公司。配制母液10g/L，称取1g ABA粉末，先用10mL无水乙醇溶解，然后再用去离子水定容至100mL，棕色瓶避光存放于阴凉处。
曲通X-100：表面活性剂，20％的水剂(30g/100ml)，市售产品；
氯化钠：固体，购于湖南益生生物。
在1L水中按照表1所述重量比加入上述成分。
(3)在90％以上油菜角果外观颜色全部变黄色或褐色，完熟度基本一致的条件下进行，采用联合收获方式，收获种子。
(4)每个小区随机选取10株，从主花序基部取10个角果混收，自然干燥，手工脱粒后，逐粒检查，计算发芽率，作为胎萌程度的评价标准。
油菜种子喷施上述溶液后第2天起遇连续9天的阴雨天气，结果表明(见图1)，未施加处理的小区胎萌率分别为25.7％(对照1)和26.1％(对照2)，单独喷施敌草快或者ABA后油菜种子的胎萌率均受到了抑制，而敌草快的喷施浓度为0.5g/L-2g/L的抑制效果最为显著；当ABA喷施浓度为0.005g/L时，虽然有抑制效果但是抑制效果并不十分明显(20.4％)；当ABA喷施浓度为25mg时，抑制效果趋于明显(18.6％)；而ABA的喷施浓度0.05g/L的效果就尤其明显(13.4％)；当ABA喷施浓度高于0.05g/L时，随着ABA浓度升高，抑制效果虽然有所提升(13.2％以及12.9％)，但是考虑到成本问题，更高的ABA喷施浓度并不是最佳选择。
2、验证敌草快与ABA联合使用的效果
(1)按照下述比例配制溶液，每升溶液中包括以下重量份的原料：
配制方法如实施例1所述。
(2)2013年9月在湖北省黄梅县进行验证试验，试验方法与上述步骤1相同。
油菜种子喷施上述的胎萌抑制剂后第3天至收获中途有2天雨天天气。调查结果表明(见图2)，未处理的小区的胎萌率为14.6％；而喷施油菜种子胎萌抑制剂的小区胎萌率仅为3.8％；单独喷施敌草快的小区胎萌率为8.6％，单独喷施ABA的小区胎萌率为8.5％。
实施例10：
一种油菜种子胎萌抑制剂在杂交组合H139(在浠水县)的应用，其步骤是：
1、按照下述比例配制油菜种子胎萌抑制剂：
2、以实施例9中步骤1所述方法进行了相同的实验，喷施油菜种子胎萌抑制剂后第2天起遇连续5天的阴雨天气。结果表明(见图3)，未处理的小区的胎萌率为24.1％；而喷施油菜种子胎萌抑制剂的小区胎萌率仅为5.7％；单独喷施敌草快的小区胎萌率为10.5％；单独喷施ABA的小区胎萌率为12.6％。
实施例11：
一种油菜种子胎萌抑制剂在杂交组合H139(在武汉阳逻地区)的应用，其步骤是：
1、按照下述比例配制油菜种子胎萌抑制剂：
2、2014-2015年在湖北省武汉市阳逻地区进行试验，以实施例9中步骤1所述方法进行了相同的实验。喷施油菜种子胎萌抑制剂后第3天至收获中途有2天雨天天气。结果表明(见图4)，未处理的小区的胎萌率为7.6％；而喷施油菜种子胎萌抑制剂的胎萌率仅为3.1％；单独喷施敌草快的胎萌率为5.6％；单独喷施ABA的胎萌率为4.3％。
实施例12：
一种油菜种子胎萌抑制剂在常规材料Y058H139(在武穴市)的应用，其步骤是：
1、按照下述比例配制油菜种子胎萌抑制剂：
2、2015-2016年在湖北省武穴市大金镇进行试验，以实施例9中步骤1所述方法进行了相同的实验。喷施油菜种子胎萌抑制剂后第3天起遇连续6天的阴雨天气。结果表明(见图5)，未处理的小区的胎萌率为15.6％；而喷施油菜种子胎萌抑制剂的小区胎萌率仅为4.3％；单独喷施敌草快的小区胎萌率为9.8％，单独喷施ABA的小区胎萌率为10.2％。
通过以上实施实例可以说明，不同的油菜材料在阴雨天的胎萌率有很大差异，所用的杂交组合H139比常规材料Y058H139而言，其角果种子更容易发生胎萌现象。然而无论在喷施后天气如何，喷施本发明中的油菜种子胎萌抑制剂，油菜种子胎萌率相较于自然成熟的种子均明显得到了抑制，并且其效果都优于单独喷施敌草快或者ABA的效果，尤其在油菜成熟期遭遇连续阴雨天气的时候，这种效果更为显著。使用本发明中的抑制剂可以有效地抑制油菜胎萌率，维持种子休眠状态，提高油菜种子质量。

Claims (6)

1.一种油菜种子胎萌抑制剂，它由以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种油菜种子胎萌抑制剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种油菜种子胎萌抑制剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种油菜种子胎萌抑制剂，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种油菜种子胎萌抑制剂，其特征在于：
6.权利要求1所述的一种油菜种子胎萌抑制剂在抑制油菜种子胎萌中的应用。
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