CN110839618A - 一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法 - Google Patents

一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110839618A
CN110839618A CN201911125866.4A CN201911125866A CN110839618A CN 110839618 A CN110839618 A CN 110839618A CN 201911125866 A CN201911125866 A CN 201911125866A CN 110839618 A CN110839618 A CN 110839618A
Authority
CN
China
Prior art keywords
attapulgite
nano
diatomite
protective agent
minutes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911125866.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110839618B (zh
Inventor
吴丽芳
倪军
黄胜威
侯金艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Zhonghuan Agricultural Development Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Zhonghuan Agricultural Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Zhonghuan Agricultural Development Co Ltd filed Critical Zhejiang Zhonghuan Agricultural Development Co Ltd
Priority to CN201911125866.4A priority Critical patent/CN110839618B/zh
Publication of CN110839618A publication Critical patent/CN110839618A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110839618B publication Critical patent/CN110839618B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
    • A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/34—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • A01N43/36—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom five-membered rings
    • A01N43/38—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/90—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having two or more relevant hetero rings, condensed among themselves or with a common carbocyclic ring system

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提高作物抗逆性的纳米防护剂，属于植物生长调节控制技术领域。提供的纳米防护剂包含：0.5wt％‑2.5wt％的纳米复合材料，10μM‑500μM的褪黑素，10nM‑1000nM的karrikins，和0.01wt％‑0.1wt％的海藻糖，其中所述wt％为相对于所述纳米防护剂的总重量。提供的纳米防护剂可以将能够提高植物抗逆性能的内源激素、外源酯类物质以及生物保护剂等多种有益物质结合起来，以纳米材料作为载体，基于植物的抗逆机制，从多个层面协同提高作物的综合抗逆性，为稳定作物产量和保障农产品品质提供技术支持。

Description

一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法
技术领域
本发明属于植物生长调节控制技术领域，具体涉及一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法。
背景技术
在作物的整个生长发育期，会遭遇多种环境胁迫-生物和非生物胁迫，从而对作物的产量和品质造成严重的影响。生物胁迫主要是病虫草害和病毒，非生物胁迫主要包括旱涝、低温、盐碱、重金属等环境因素。
作物经常遭受各种病虫害的侵袭，如小麦赤霉病、白粉病，水稻稻瘟病、白叶枯病等，这些病害在生产上主要通过喷施化学农药来防治，不仅带来了环境面源污染，同时病菌生理小种的变异，也使得高效农药失效和具有较高抗性的作物品种失去抗性。因此，研发能够激发作物自身对病虫害抵抗能力的绿色技术产品可以减少或避免化学农药的使用，对于减少生产和防护成本、保护环境都具有重要意义。
由于气候变化等原因，作物频繁遭受干旱、高温、低温等逆境条件；大量灌溉措施的推广，使得农田受到次生盐碱化的威胁，我国也有15亿亩盐碱地，可进行开发利用；同时生产、生活产生了大量的有毒有害物质，威胁着作物的安全，如重金属已成为威胁粮食品质和人畜健康的重要问题。
通过上述分析可见，作物面临着遭受多种生物和非生物胁迫的危险，因而研发具有复合型抗逆功能的技术产品，提高作物综合抗逆性，对于作物高产、稳产和品质保障具有重要意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明的一个方面提供一种提高作物抗逆性的纳米防护剂，包含：0.5wt％-2.5wt％的纳米复合材料，10μM-500μM的褪黑素，10nM-1000nM的karrikins，和0.01wt％-0.1wt％的海藻糖；其中所述wt％为相对于所述纳米防护剂的总重量。
在一个优选方面，本发明提供的的纳米防护剂包含0.5wt％-2.5wt％的纳米复合材料，25μM-500μM的褪黑素，10nM-500nM的karrikins，和0.01wt％-0.1wt％的海藻糖；其中所述wt％为相对于所述纳米防护剂的总重量。
上述纳米复合材料包含硅藻土和凹凸棒土，其中所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为(2-6)：1，优选为4:1。
上述硅藻土和凹凸棒土为改性的硅藻土和凹凸棒土，所述改性的硅藻土和凹凸棒土的具体获得方法为：用低能离子束对硅藻土和凹凸棒土进行间歇性辐照处理，获得所述改性的硅藻土和凹凸棒土；其中所述低能离子束的电压为10-30keV，辐射剂量为1-1000kGy；所述硅藻土和凹凸棒土的粒径大小100-200目；所述间歇性辐照处理为处理5-10分钟，停2-5分钟，总有效辐照时间为20-40分钟。
本发明另一方面提供了一种纳米防护剂的制备方法，包括以下步骤：
1)制备纳米复合材料：将硅藻土和凹凸棒土在水中混合均匀，干燥后得到所述纳米复合材料；
2)将所需量的褪黑素、karrikins和海藻糖粉末与步骤1)获得的纳米复合材料在水中充分混匀，得到所述纳米防护剂。
上述制备方法中，在步骤1)之前还包括以下步骤：用低能离子束对硅藻土和凹凸棒土进行间歇性辐照处理；其中所述低能离子束的电压为10-30keV，辐射剂量为1-1000kGy；所述硅藻土和凹凸棒土的粒径大小100-200目；所述间歇性辐照处理为处理5-10分钟，停2-5分钟，总有效辐照时间为20-40分钟。
基于以上技术方案提供的提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法可以将能够提高植物抗逆性能的内源激素、外源酯类物质以及生物保护剂等多种有益物质结合起来，以纳米材料作为载体，基于植物的抗逆机制，从多个层面协同提高作物的综合抗逆性，为稳定作物产量和保障农产品品质提供技术支持。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明首次公开karrikins作为作物生长调节剂能够显著提高植物的抗寒特性，褪黑素能够显著提高作物对多种生物和非生物胁迫的抗性，将具有提高植物抗逆性能而且机理不同的内源激素、外源酯类物质以及海藻糖生物保护剂等多种有益物质结合起来，为作物建立了多个层面综合的抗逆保护，具有协同作用效果；
2)本发明采用的所有材料皆为绿色环保产品，无毒无害，不会造成环境污染、农田盐碱化、以及威胁粮食品质和人畜健康等问题；
3)本发明利用经过改性的纳米材料，改善其纳米性能，作为褪黑素、karrikins和海藻糖的载体，可以减少有效成分流失，提高活性分子的作用效率。
附图说明
图1为本发明的一个实施例提供的纳米防护剂对拟南芥白粉病的抗病效果；
图2为本发明的一个实施例提供的纳米防护剂提高小麦种子的抗旱效果；
图3为本发明的一个实施例提供的纳米防护剂提高小麦种子的耐盐效果；
图4为本发明的一个实施例提供的纳米防护剂提高小麦种子的抗寒效果；
图5为本发明的一个实施例提供的纳米防护剂及其组分对拟南芥白粉病的抗病效果；
图6为本发明的一个实施例提供的纳米防护剂提高小麦对重金属镉的抗性效果；
图7为不同纳米防护剂的红外光谱特征扫描结果。
具体实施方式
褪黑素作为一种生物内源激素，在动植物中普遍存在，具有保健作用，本发明人研究发现这种物质在抵御作物病害(如小麦白粉病)、抗损伤(如根部损伤修复)等方面具有突出的作用。karrikins是野火中分离的一类酯类化合物，无毒无害，本发明人研究发现，它能够显著促进作物(如小麦)种子萌发，对于提高植物耐寒、耐旱、耐盐碱等具有重要作用。海藻糖是生物体保护剂，在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征，许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。
基于以上发现，本发明人将能够提高植物抗逆性能的内源激素、外源酯类物质以及生物保护剂等多种有益物质结合起来，以纳米材料作为载体，基于植物的抗逆机制，从多个层面协同提高作物的综合抗逆性，为稳定作物产量和保障农产品品质提供了一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法。
下面结合具体实施例，对本发明进一步阐述。应理解的是，具体实施例仅用于进一步说明本发明，而不是用于限制本发明的内容。
实施例中描述到的各种材料或试剂的取得途径仅是提供一种实验获取的途径以达到具体公开的目的，不应成为对本发明材料或试剂来源的限制。事实上，所用到的材料或试剂的来源是广泛的，任何不违反法律和道德伦理能够获取的材料或试剂都可以按照实施例中的提示替换使用。
实施例1：纳米防护剂的制备和抗白粉病效果
1.1、用低能离子束(10-30keV，1-1000kGy)对硅藻土和凹凸棒土(100-200目，购自明光市国星凹土有限公司)进行间歇性辐照处理改性，处理10分钟，停5分钟，总有效辐照时间20分钟，获得改性硅藻土和凹凸棒土。
1.2、将改性硅藻土和凹凸棒土以质量比为4:1在水中混合均匀，干燥后即得到多空隙纳米复合材料，作为纳米防护剂的载体。
1.3、将褪黑素(购自Sigma试剂公司)、karrikins(购自Sigma试剂公司)以及海藻糖粉末(购自生物工程(上海)有限公司)与步骤1.2获得的纳米复合材料在水中充分混合，制备得到纳米防护剂水溶液，其中纳米复合材料的含量为0.5wt％，褪黑素的终浓度为500μM，karrikins的终浓度为10nM，以及海藻糖含量为0.01wt％，其中wt％为相对于纳米防护剂的总重量。
利用喷雾器将步骤1.3获得的纳米防护剂水溶液均匀喷洒于生长两个星期的拟南芥叶片和茎杆表面，直到形成微小液滴滴下为止，作为处理组，对照组采用等量的水对生长两个星期的拟南芥叶片和茎秆表面进行处理。继续在温度为22℃，湿度为75％的条件下培养处理组和对照组的拟南芥植株，随后在处理组和对照组的拟南芥植株的叶片和茎秆表面喷洒拟南芥白粉菌培养液(将白粉菌孢子(Blumeria graminis f.sp.tritici，来源于南京农业大学王秀娥教授实验室，Two members of TaRLK family confer powdery mildewresistance in common wheat.BMC Plant Biology(2016)16:27)悬浮于0.01％的SDS溶液中培养获得)，在温度为22℃，湿度为75％的条件下继续培养处理组和对照组的拟南芥植株。
观察上述处理组和对照组的拟南芥植株叶片和茎秆表面感染白粉病情况，如图1所示，是纳米防护剂对拟南芥白粉病的抗病效果图，可见处理组的拟南芥叶片表面的白粉病明显较对照组轻，表明该实施例制备得到的纳米防护剂能够显著提高拟南芥对白粉病的抗病效果。
实施例2：纳米防护剂的制备和抗旱、耐寒耐盐和抗白粉病特性
2.1、纳米防护剂的制备
2.1.1、用低能离子束(10-30keV，1-1000kGy)对硅藻土和凹凸棒土(100-200目)进行间歇性辐照处理改性，处理8分钟，停3分钟，总有效辐照时间达到30分钟，获得改性硅藻土和凹凸棒土。
2.1.2、将改性硅藻土和凹凸棒土以质量比为4:1在水中混合均匀，干燥后即得到多空隙纳米复合材料，作为纳米防护剂的载体。
2.1.3将褪黑素，karrikins以及海藻糖粉末在水中与步骤2.1.2获得的纳米复合材料充分混合，制备得到纳米防护剂，其中复合纳米材料的含量为1.2wt％，褪黑素的终浓度为25μM，karrikins的终浓度为500nM，以及海藻糖含量为0.05wt％，其中wt％为相对于纳米防护剂的总重量。
2.2、纳米防护剂的抗旱特性
2.2.1、将小麦种子分为5组，每组种子数量为50颗，将各组种子均匀撒在使用不同浓度(0mM、100mM、200mM、400mM、400mM)的甘露醇(Mannitol)溶液浸透的滤纸(五层)上，其中对于使用400mM甘露醇处理的一组种子提前用上述2.1制备得到的纳米防护剂水溶液进行包裹处理，命名为400+处理。随后将各组种子放在直径为20cm密封培养皿中，置于25℃、湿度为75％条件下进行种子萌发实验。
2.2.2、分别统计播种后各组种子的萌发情况，通过观察小麦种子胚根露白情况，统计种子的萌发数量，种子萌发率＝萌发的种子数量/种子总数。
2.2.3、种子萌发率结果如图2所示，可见随着甘露醇处理浓度的增加，小麦种子萌发率不断下降，当甘露醇处理浓度为400mM时，小麦种子的萌发率仅为25％左右，而提前使用上述2.1制备得到的纳米防护剂水溶液进行包裹处理的小麦种子在使用浓度为400mM的甘露醇进行处理后的种子萌发率为60％左右，表明本发明提供的纳米防护剂能够显著提高干旱胁迫下的小麦种子萌发率。
2.3、纳米防护剂的耐盐特性
2.3.1、将小麦种子分为5组，每组种子数量为50颗，将各组种子均匀撒在使用不同浓度(0mM、50mM、100mM、150mM、150mM)的NaCl溶液浸透的滤纸(五层)上，其中对于使用150mM NaCl处理的一组种子提前用上述2.1制备得到的纳米防护剂水溶液进行包裹处理，命名为150mM+处理。随后将各组种子放在直径为20cm密封培养皿中，置于25℃、湿度为75％条件下进行种子萌发实验。
2.3.2、分别统计播种后各组种子的萌发情况，通过观察小麦种子胚根露白情况，统计种子的萌发数量，种子萌发率＝萌发的种子数量/种子总数。
2.3.3、种子萌发率结果如图3所示，可见随着NaCl处理浓度的增加，小麦种子萌发率不断下降，当NaCl处理浓度为150mM时，小麦种子的萌发率仅为25％左右，而提前使用上述2.1制备得到的纳米防护剂水溶液进行包裹处理的小麦种子在使用浓度为150mM的NaCl进行处理后的种子萌发率为60％左右，表明本发明提供的纳米防护剂能够显著提高盐胁迫下的小麦种子萌发率。
2.4、纳米防护剂的耐寒特性
2.4.1、将拟南芥种子分为3组，每组种子数量为30颗，分别将各组拟南芥种子进行表面消毒，然后其中两组种子使用上述步骤2.1制备得到的纳米防护剂水溶液包裹作为处理1和处理2，对照组的拟南芥种子采用水进行相同处理，随后将各组拟南芥种子平铺于琼脂板上进行萌发，萌发条件为温度25℃，湿度为75％。
2.4.2、待各组种子萌发后拟南芥幼苗生长至2周大小，将各组平板至于-20℃冷处理10分钟，然后放入4℃恢复30分钟，最后至于25℃环境继续培养。恢复生长一周后，观察不同处理的拟南芥的生长状况。
2.4.3、结果如图4所示，其中A幅示出的是拟南芥幼苗在25℃环境条件下生长至2周大小的照片，可见对照、处理1和处理2的拟南芥幼苗生长状况均良好。B幅示出的是A幅中的拟南芥幼苗在-20℃低温条件下处理后进行恢复生长的照片，可见，对照组的拟南芥在冷冻胁迫下表现出叶片白花、植株死亡的情况，而处理1和处理2的拟南芥能够有效抵抗冻害，并不断萌发新叶继续生长，表明本发明提供的纳米防护剂能够显著提高低温胁迫下的拟南芥的成活率，使得拟南芥幼苗具有很好的抗冻能力。
2.5、纳米防护剂的抗白粉病特性
2.5.1、该实施例选用上述2.1制备得到的纳米防护剂水溶液，并配制浓度为25μM的褪黑素水溶液，浓度为500nM的karrikins水溶液，含量为0.05wt％的海藻糖水溶液，以及含量为1.2wt％的复合纳米材料水溶液(其中复合纳米材料为实施例2中步骤2)制备得到)，其中wt％为相对于纳米防护剂的总重量。
2.5.2、使用喷雾器将步骤2.5.1的纳米防护剂水溶液、褪黑素水溶液、karrikins水溶液、海藻糖水溶液、复合纳米材料水溶液分别喷洒于拟南芥叶片和茎杆表面，直到形成微小液滴滴下为止，作为处理组；对照组使用喷雾器喷洒等量的水。每个处理组以及对照组分别处理10棵3周大的拟南芥植株的叶片，在生长期间内，统计拟南芥植株白粉病发病情况，发病率＝发病叶片数/总叶片数×100％。
2.5.3、如图5所示，示出了不同处理组和对照组对拟南芥处理后的白粉病发病情况的统计结果，可见纳米防护剂处理组的防护效果显著优于其他处理组(褪黑素、karrikins、海藻糖、复合纳米材料)的防护效果，表明本发明提供的纳米防护剂中的几种活性成分协同发挥作用，提高了防护效果。
实施例3：纳米防护剂的制备和抗镉特性
3.1、用低能离子束(10-30keV，1-1000kGy)对硅藻土和凹凸棒土(100-200目)进行间歇性辐照处理改性，处理5分钟，停2分钟，总有效辐照时间达到40分钟，获得改性硅藻土和凹凸棒土。
3.2、将改性硅藻土和凹凸棒土按质量比为4:1在水中混合均匀，干燥后即得到多空隙纳米复合材料，作为纳米防护剂的载体。
3.3、将褪黑素，karrikins以及海藻糖粉末在水中与步骤3.2获得的纳米复合材料充分混合，制备得到纳米防护剂，其中复合纳米材料的含量为2.5wt％，褪黑素的终浓度为200μM，karrikins的终浓度为10nM，以及海藻糖含量为0.1wt％，其中wt％为相对于纳米防护剂的总重量。
将小麦种在铺有五层滤纸的培养皿中(直径20cm)，每皿种10棵；在生长至2周大时，将步骤3.3获得的纳米防护剂水溶液用喷雾器均匀喷于小麦植株，直到形成微小液滴滴下为止，作为处理组，对照组1和对照组2均采用等量的水进行处理小麦植株；处理后第二天，再使用200μM的镉溶液对处理组和对照组2的小麦植株进行灌根处理。随后观察各组小麦植株生长情况，并于一周后收获各组小麦植株进行测量统计。
统计结果如图6所示，其中A幅表示小麦植株的生长情况，B幅表示对应A幅的不同组小麦植株的株高统计结果，其中镉+防护剂对应于处理组，镉对应于对照组2，对照对应于对照组1，可见采用纳米防护剂和镉处理的处理组的小麦植株显著高于单独使用重金属镉处理的对照组2的小麦植株。C幅表示对应A幅中不同组小麦植株的干重和湿重统计结果，可见采用纳米防护剂和镉处理的处理组的小麦植株的生长量均显著高于单独使用镉处理的对照组2的小麦植株的生长量。表明该实施例提供的纳米防护剂能够显著提高小麦对重金属镉的抗性，显著减轻重金属镉对小麦植株的株高和生长量的抑制。
实施例4：红外光谱特征扫描
在该实施例中采用红外光谱特征扫描对纳米防护剂进行结构分析，包括以下步骤：
4.1、分别按照本发明的方法制备a、b、c三组纳米防护剂，其中a组为：凹凸棒土/硅藻土+褪黑素+karrikins(凹凸棒土/硅藻土含量为1.2wt％，褪黑素的终浓度为25μM，karrikins的终浓度为500nM)；b组为：凹凸棒土/硅藻土+褪黑素+海藻糖(其中凹凸棒土/硅藻土含量为1.2wt％，褪黑素的终浓度为25μM，海藻糖含量为0.05wt％)；c组为：凹凸棒土/硅藻土+褪黑素+karrikins+海藻糖(其中凹凸棒土/硅藻土含量为1.2wt％，褪黑素的终浓度为25μM，karrikins的终浓度为500nM，海藻糖含量为0.05wt％)。
4.2、采用Thermo Fisher傅立叶红外光谱仪Nicolet IS10(美国Thermo Fisher公司)分别对a组、b组和c组纳米防护剂进行红外光谱特征扫描分析，结果如图7所示，其中虚线表示的方框标识部分指代特征峰的增减，可见c组纳米防护剂(即本发明的纳米防护剂)中几种活性成分通过特定基团有机结合在一起，其结构特征发生变化，因此可以协同发挥作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种提高作物抗逆性的纳米防护剂，其特征在于，包含：
0.5wt％-2.5wt％的纳米复合材料，
10μM-500μM的褪黑素，
10nM-1000nM的karrikins，和
0.01wt％-0.1wt％的海藻糖；
其中所述wt％为相对于所述纳米防护剂的总重量。
2.根据权利要求1所述的纳米防护剂，其特征在于，包含：
0.5wt％-2.5wt％的纳米复合材料，
25μM-500μM的褪黑素，
10nM-500nM的karrikins，和
0.01wt％-0.1wt％的海藻糖；
其中所述wt％为相对于所述纳米防护剂的总重量。
3.根据权利要求1或2所述的纳米防护剂，其特征在于，所述纳米复合材料包含硅藻土和凹凸棒土，其中所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为(2-6)：1。
4.根据权利要求3所述的纳米防护剂，其特征在于，所述硅藻土和凹凸棒土的质量比为4:1。
5.根据权利要求3所述的纳米防护剂，其特征在于，所述硅藻土和凹凸棒土为改性的硅藻土和凹凸棒土，所述改性的硅藻土和凹凸棒土的具体获得方法为：用低能离子束对硅藻土和凹凸棒土进行间歇性辐照处理，获得所述改性的硅藻土和凹凸棒土；
其中所述低能离子束的电压为10-30keV，辐射剂量为1-1000kGy；所述硅藻土和凹凸棒土的粒径大小100-200目；所述间歇性辐照处理为处理5-10分钟，停2-5分钟，总有效辐照时间为20-40分钟。
6.权利要求1-5中任一项所述的纳米防护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备纳米复合材料：将硅藻土和凹凸棒土在水中混合均匀，干燥后得到所述纳米复合材料；
2)将所需量的褪黑素、karrikins和海藻糖粉末与步骤1)获得的纳米复合材料在水中充分混匀，得到所述纳米防护剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤1)之前还包括以下步骤：
用低能离子束对硅藻土和凹凸棒土进行间歇性辐照处理；其中所述低能离子束的电压为10-30keV，辐射剂量为1-1000kGy；所述硅藻土和凹凸棒土的粒径大小100-200目；所述间歇性辐照处理为处理5-10分钟，停2-5分钟，总有效辐照时间为20-40分钟。
CN201911125866.4A 2019-11-18 2019-11-18 一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法 Active CN110839618B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911125866.4A CN110839618B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911125866.4A CN110839618B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110839618A true CN110839618A (zh) 2020-02-28
CN110839618B CN110839618B (zh) 2022-09-13

Family

ID=69601145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911125866.4A Active CN110839618B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110839618B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111004062A (zh) * 2020-01-04 2020-04-14 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所 一种水稻增产用液肥及其制备方法和应用
CN111138226A (zh) * 2020-01-14 2020-05-12 黑龙江省世纪云天国际贸易有限公司 一种磷酸脲二铵全水溶液肥及其制备方法
CN111196744A (zh) * 2020-01-14 2020-05-26 黑龙江省世纪云天国际贸易有限公司 一种磷酸脲全水溶液肥及其制备方法
CN113875773A (zh) * 2021-10-20 2022-01-04 中国科学院合肥物质科学研究院 一种防控小麦白粉病的纳米制剂及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013036922A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-14 Novozymes Biologicals Holdings, Inc. Seed treatment methods and compositions
CN104823738A (zh) * 2015-04-13 2015-08-12 浙江大学 褪黑素在降低植物体内镉积累中的应用
CN107278651A (zh) * 2017-06-21 2017-10-24 四川农业大学 一种显著降低大头菜镉积累及促进其生长的方法
CN107278652A (zh) * 2017-06-21 2017-10-24 四川农业大学 一种显著降低萝卜镉积累并促进其生长的方法
CN107347917A (zh) * 2017-06-01 2017-11-17 兰溪市哥特生物技术有限公司 小麦抗低温调节剂及其使用方法
CN107371913A (zh) * 2017-07-28 2017-11-24 中国科学院合肥物质科学研究院 一种小麦白粉病抑制剂及其制备方法
CN108207960A (zh) * 2018-01-04 2018-06-29 山东农业大学 外源褪黑素对草莓幼苗镉胁迫缓解效应的应用
CN109526970A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 西北农林科技大学 一种小麦抗逆延衰增产型生长调节剂及其制备方法和应用
CN110326477A (zh) * 2019-07-12 2019-10-15 中国科学院合肥物质科学研究院 一种提高小麦对白粉病抗性的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013036922A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-14 Novozymes Biologicals Holdings, Inc. Seed treatment methods and compositions
CN104823738A (zh) * 2015-04-13 2015-08-12 浙江大学 褪黑素在降低植物体内镉积累中的应用
CN107347917A (zh) * 2017-06-01 2017-11-17 兰溪市哥特生物技术有限公司 小麦抗低温调节剂及其使用方法
CN107278651A (zh) * 2017-06-21 2017-10-24 四川农业大学 一种显著降低大头菜镉积累及促进其生长的方法
CN107278652A (zh) * 2017-06-21 2017-10-24 四川农业大学 一种显著降低萝卜镉积累并促进其生长的方法
CN107371913A (zh) * 2017-07-28 2017-11-24 中国科学院合肥物质科学研究院 一种小麦白粉病抑制剂及其制备方法
CN108207960A (zh) * 2018-01-04 2018-06-29 山东农业大学 外源褪黑素对草莓幼苗镉胁迫缓解效应的应用
CN109526970A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 西北农林科技大学 一种小麦抗逆延衰增产型生长调节剂及其制备方法和应用
CN110326477A (zh) * 2019-07-12 2019-10-15 中国科学院合肥物质科学研究院 一种提高小麦对白粉病抗性的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHAO ZHENG 等: "Integrated RNA-Seq and sRNA-Seq Analysis Identifies Chilling and Freezing Responsive Key Molecular Players and Pathways in Tea Plant (Camellia sinensis)", 《PLOS ONE》 *
WEIQIANG LI 等: "The karrikin receptor KAI2 promotes drought resistance in Arabidopsis thaliana", 《PLOS GENETICS》 *
李昉峻 等: "海藻糖对镉胁迫下水稻幼苗生长的影响", 《农业环境科学学报》 *
武兰兰等: "褪黑素调节植物非生物胁迫耐性的机理", 《植物生理学报》 *
衷平海 主编: "《生物化学品生产技术》", 30 November 2006, 江西科学技术出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111004062A (zh) * 2020-01-04 2020-04-14 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所 一种水稻增产用液肥及其制备方法和应用
CN111138226A (zh) * 2020-01-14 2020-05-12 黑龙江省世纪云天国际贸易有限公司 一种磷酸脲二铵全水溶液肥及其制备方法
CN111196744A (zh) * 2020-01-14 2020-05-26 黑龙江省世纪云天国际贸易有限公司 一种磷酸脲全水溶液肥及其制备方法
CN113875773A (zh) * 2021-10-20 2022-01-04 中国科学院合肥物质科学研究院 一种防控小麦白粉病的纳米制剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110839618B (zh) 2022-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110839618B (zh) 一种提高作物抗逆性的纳米防护剂及其制备方法
JP6242449B2 (ja) 成長促進剤および抗真菌剤としてアントラキノン誘導体を含む組成物
JP5775539B2 (ja) 除草剤へのストレス耐性を改善するためのプロリンの使用
US10674730B2 (en) Method for stimulation of seeds
CN105660698B (zh) 植物免疫诱抗剂在防治黄瓜猝倒病和立枯病中的应用
JP2015506924A (ja) 種子処理組成物
US20170197891A1 (en) Quantum carrier for improving soil function and method of preparation thereof
EP2910124A1 (en) Stimulant and method for stimulating plant growth and development
CN112159268B (zh) 一种德国甘菊种子丸粒化组合物及其丸粒化方法
CN112825861A (zh) 一种复配农药除草剂
KR101124695B1 (ko) 환경 친화적 작물재배용 살충ㆍ살균성 미네랄 조성물 및그의 제조방법
CN105309081B (zh) 药用植物栽培基地配套土壤消毒方法
RU2444880C2 (ru) Способ борьбы с сорной растительностью при возделывании кукурузы
CN107903110A (zh) 一种植物疫苗及其制备
CN109819981B (zh) 一种防除抗精噁唑禾草灵日本看麦娘的助剂Silwet 806与绿麦隆增效组合的应用
CN108378055B (zh) 一种含有吡唑醚菌酯的药剂组合物、农药和应用
CN111004062A (zh) 一种水稻增产用液肥及其制备方法和应用
CN101508611A (zh) 一种甘蓝种子种衣剂及制备方法
CN111264526A (zh) 一种含三氯吡氧乙酸与氟唑磺隆的复合除草剂及其应用
CN109699665B (zh) 一种含有克菌丹的种衣剂及其应用
CN112806385B (zh) 一种利用过硫酸铵复合剂防控苹果、梨、桃重茬障碍方法
WO2022064262A1 (en) Nano-silver for the preservation and treatment of diseases in agriculture
CN108935462B (zh) 一种生物刺激剂及其应用
CN105165855A (zh) 一种农药型小麦拌种剂及其制备方法
JP3061174B2 (ja) 病害防除資材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant