CN112772653B - 二氢香豆素在抑制稗草种子萌发和生长中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于除草活性物质技术领域，具体涉及二氢香豆素在抑制稗草种子萌发和生长中的应用。本发明以发芽率为指标考察二氢香豆素对稗草种子萌发的影响，以种子根长和苗长/株高和株鲜重为指标考察二氢香豆素对稗草生长的影响，结果表明二氢香豆素对稗草种子萌发和生长表现出抑制作用，且随二氢香豆素浓度增加抑制作用增强，二氢香豆素可有效应用于抑制稗草种子萌发和生长，同时可应用于制备抑制稗草种子萌发和生长的产品，其对人畜毒性低，低残留，与环境相容性好。
Description
技术领域
本发明属于除草活性物质技术领域，具体涉及二氢香豆素在抑制稗草种子萌发和生长中的应用。
背景技术
水稻是全球50％以上人口的主要食物，杂草对水稻产量影响很大，每年造成的损失达水稻产量总损失的40-60％。稗草是稻田中危害最大的杂草之一，常用化学除草剂防治，但是随着化学除草剂的长期使用和滥用，给农业生长造成了一系列问题，如抗药性问题、农药残留问题和作物药害等问题。另一方面，随着越来越多的人选择有机食品，公众对食品相关健康风险的关注也在增加，这些都导致农业生产需要降低对化学农药的依赖。稗草常作为多种天然化合物的受体，筛选防控稗草的天然化合物，或先导化合物，将有利于推进水稻绿色有机生产。
植物天然化合物具有高效、低毒、低残留等特点，常被用于开发新型绿色除草剂，推动绿色农业生产。二氢香豆素作为一种香料，常用于食品和化妆品，目前尚未发现其有防控稗草的文献资料和相关报道。
发明内容
针对现有技术中应用化学除草剂防治稗草导致的抗药性、农药残留和作物药害等技术问题，本发明的目的是提供一种二氢香豆素在抑制稗草种子萌发和生长中的新应用，能高效抑制稗草种子萌发和生长，对人畜毒性低，低残留，与环境相容性好。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
首先，本发明提供一种二氢香豆素在抑制稗草种子萌发和生长中的新应用。
二氢香豆素的结构式如下所示：
进一步地，上述新应用为二氢香豆素在制备抑制稗草种子萌发和生长产品中的应用。
进一步地，在抑制稗草种子萌发和生长产品中二氢香豆素的浓度为10-2000mg/L。
优选地，在抑制稗草种子萌发和生长产品中二氢香豆素的浓度为50-2000mg/L。
更优选地，在抑制稗草种子萌发和生长产品中二氢香豆素的浓度为500-1000mg/L。
其次，本发明还提供一种抑制稗草种子萌发和生长的产品，该产品中包括二氢香豆素作为活性成分。
进一步地，该产品中还包括可接受的载体和辅料。
进一步地，可接受的载体和辅料包括抗氧化剂、螯合剂、表面活性剂、填充剂、崩解剂、湿润剂、溶剂和pH调节剂中的一种或多种。
进一步地，该产品的剂型可为粉剂、粒剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、水分散粒剂、水悬浮剂、乳油、水乳剂、微乳剂、颗粒剂、水剂或片剂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明分别采用培养皿和盆栽检测法研究二氢香豆素对稗草种子萌发和生长的影响。培养皿检测法中以发芽率为指标考察二氢香豆素对稗草种子萌发的影响，以种子根长和苗长为指标考察二氢香豆素对稗草生长的影响，结果表明二氢香豆素对稗草种子萌发和生长表现出抑制作用，且随二氢香豆素浓度增加抑制作用增强，二氢香豆素浓度为500mg/L和1000mg/L时对稗草种子萌发的抑制率分别为83.72％和100％，二氢香豆素浓度为10mg/L、50mg/L、100mg/L、500mg/L、1000mg/L时对稗草种子根长抑制率分别为77.73％、96.07％、95.2％、100％、100％，对稗草种子苗长抑制率分别为25.82％、32.39％、47.89％、86.85％、100％。
盆栽检测法中以发芽率为指标考察二氢香豆素对稗草种子萌发的影响，以株高和株鲜重为指标考察二氢香豆素对稗草生长的影响，结果表明二氢香豆素对稗草种子萌发和生长表现出抑制作用，且随二氢香豆素浓度增加抑制作用增强，二氢香豆素浓度为50mg/L、100mg/L、500mg/L、1000mg/L、2000mg/L时对稗草种子萌发的抑制率分别为11.32％、13.2％、73.59％、90.57％、98.11％，对稗草株高的抑制率分别为16.51％、25.65％、47.69％、87.64％、98.52％，对稗草地上鲜重的抑制率分别为7.69％、23.08％、61.54％、92.31％、100％。
综上结果表明本发明提供的二氢香豆素可有效应用于抑制稗草种子萌发和生长，同时可应用于制备抑制稗草种子萌发和生长的产品，其对人畜毒性低，低残留，与环境相容性好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所使用的材料均可自常规途径购买得到。
实施例1培养皿检测法测定二氢香豆素对稗草种子萌发和生长的影响
(1)种子打破休眠及消毒：将收集的稗草种子用浓硫酸处理4-5min，清洗干净后依次用3％次氯酸钠和75％乙醇，浸泡1-2min。灭菌完成后用清水冲洗干净，滤纸吸干表面水分，备用。
处理完后的稗草种子发芽率高于85％。
(2)溶液配制：用少量的无水乙醇溶解二氢香豆素，并用纯水配制成浓度为1000、500、100、50、10和0mg/l的二氢香豆素溶液。
(3)培养皿检测法：在9cm一次性培养皿中垫2层滤纸，加入5ml不同浓度的二氢香豆素溶液，每个培养皿中放入10粒籽粒饱满的稗草种子，将培养皿放置在温度为26℃/28℃，12h/12h的光照培养箱内，5d后测量种子的发芽率、根长和芽长，试验重复3次。
(4)结果：
4.1二氢香豆素对稗草种子萌发的影响：
| 浓度(mg/L) | 发芽率(％) | 抑制率(％) |
| 0 | 95.56±1.11a | 0 |
| 10 | 95.56±1.11a | 0 |
| 50 | 94.44±1.11a | 1.17 |
| 100 | 94.45±2.22a | 1.16 |
| 500 | 15.56±1.11b | 83.72 |
| 1000 | 0±0c | 100 |
4.2对种子根长的影响：
| 浓度(mg/L) | 根长(cm) | 抑制率(％) |
| 0 | 2.29±0.13a | 0 |
| 10 | 0.51±0.09b | 77.73 |
| 50 | 0.09±0.01c | 96.07 |
| 100 | 0.11±0.02c | 95.2 |
| 500 | 0±0c | 100 |
| 1000 | 0±0c | 100 |
4.3对种子苗长的影响：
| 浓度(mg/L) | 苗长(cm) | 抑制率(％) |
| 0 | 2.13±0.16a | 0 |
| 10 | 1.58±0.12b | 25.82 |
| 50 | 1.44±0.05b | 32.39 |
| 100 | 1.11±0.05c | 47.89 |
| 500 | 0.28±0.03d | 86.85 |
| 1000 | 0±0e | 100 |
不同字母表示与0mg/L相比显著性差异P＜0.05。
实施例2盆栽检测法测定二氢香豆素对稗草种子萌发和生长的影响
(1)种子打破休眠及消毒：将收集的稗草种子用浓硫酸处理4-5min，清洗干净后依次用3％次氯酸钠和75％乙醇，浸泡1-2min。灭菌完成后用清水冲洗干净，滤纸吸干表面水分，备用。
处理完后的稗草种子发芽率高于85％。
(2)溶液配制：用少量的无水乙醇溶解二氢香豆素，并用纯水配制成浓度为2000、1000、500、100、50和0mg/l的二氢香豆素溶液。
(3)在直径为8.6cm，高度为6cm的塑料圆盆中放入1/2杯风干过筛的田土，加入足量清水使得田土完全浸泡2h以上。随后倒去盆中土面上多余水分，抹平田土表面，每盆中撒入籽粒饱满的稗草种子20颗，轻轻铺上一层0.5cm的过筛风干田土，并用喷壶喷湿土壤表面。
(4)将种好的稗草盆栽移入温度为26℃/28℃，12h/12h的光照培养箱内，并每天轻轻浇水，使得土壤表层水层维持在0.5cm。2d后，轻轻倒去表层水，每盆稗草中加入不同浓度的二氢香豆素溶液30ml。10d后，观测不同处理稗草的发芽率、株高和株鲜重。期间每天补充水分，使得土壤表层水层维持在0.5cm。
(5)结果：
5.1二氢香豆素对稗草种子萌发的影响：
| 浓度(mg/L) | 发芽率(％) | 抑制率(％) |
| 0 | 88.33±1.67a | 0 |
| 50 | 78.33±1.67ab | 11.32 |
| 100 | 76.67±4.41b | 13.2 |
| 500 | 23.33±4.41c | 73.59 |
| 1000 | 8.33±4.41d | 90.57 |
| 2000 | 1.67±1.67d | 98.11 |
5.2对稗草株高的影响：
| 浓度(mg/L) | 株高(cm) | 抑制率(％) |
| 0 | 10.84±0.63a | 0 |
| 50 | 9.05±0.49ab | 16.51 |
| 100 | 8.06±0.64b | 25.65 |
| 500 | 5.67±1.05c | 47.69 |
| 1000 | 1.34±0.87d | 87.64 |
| 2000 | 0.16±0.16d | 98.52 |
5.3对稗草地上鲜重的影响：
| 浓度(mg/L) | 株鲜重(mg) | 抑制率(％) |
| 0 | 12.7±1.8a | 0 |
| 50 | 12±1.2a | 7.69 |
| 100 | 9.7±0.9a | 23.08 |
| 500 | 5.3±1.2b | 61.54 |
| 1000 | 1±0.6c | 92.31 |
| 2000 | 0±0c | 100 |
不同字母表示与0mg/L相比显著性差异P＜0.05。
实施例3
抑制稗草种子萌发和生长的产品，该产品不仅包括单独使用二氢香豆素的产品，还包括二氢香豆素作为活性成分的产品。该产品中还可以包括可接受的载体和辅料，其包括抗氧化剂、螯合剂、表面活性剂、填充剂、崩解剂、湿润剂、溶剂和pH调节剂中的一种或多种。该产品的剂型可为粉剂、粒剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、水分散粒剂、水悬浮剂、乳油、水乳剂、微乳剂、颗粒剂、水剂或片剂。上述载体和辅料以及剂型的选择均为本领域常规技术手段。
Claims (5)
1.二氢香豆素在抑制稗草种子萌发和植株生长中的应用，其特征在于，所述二氢香豆素的应用浓度为500-1000mg/L，所述二氢香豆素的结构式为：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用为二氢香豆素在制备抑制稗草种子萌发和植株生长的产品中的应用，所述产品中二氢香豆素作为活性成分。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述产品中还包括可接受的载体和辅料。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述可接受的载体和辅料包括抗氧化剂、螯合剂、表面活性剂、填充剂、崩解剂、湿润剂、溶剂和pH调节剂中的一种或多种。
5.根据权利要求2-4任一项所述的应用，其特征在于，所述产品可制备的剂型为粉剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、水分散粒剂、水悬浮剂、乳油、水乳剂、微乳剂、颗粒剂、水剂或片剂。
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