CN114586787A - 曲古柳菌素在防止植物倒伏中的应用及防倒伏试剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了曲古柳菌素在防止植物倒伏中的应用及防倒伏试剂。本发明首次发现了一种防止植物苗期倒伏的物质曲古柳菌素。以辣椒为例，喷施本发明的制剂能够提高辣椒的抗倒伏性能，增强辣椒苗期植株抗性，在辣椒种植技术领域具有很好的应用前景。此外，本发明的制剂制备方法简单，且应用方便。
Description
技术领域
本发明涉及作物调节剂，具体涉及曲古柳菌素在防止植物倒伏中的应用及防倒伏试剂。
背景技术
辣椒(Capsicμm annμμm L.)是茄科辣椒属的一年或多年生草本植物，是我国第一大蔬菜作物。在辣椒生长期间，由于受自身内外因素的影响，植株会发生倒伏现象。表现为：植株茎秆发生弯曲。发生倒伏的植株不能正常直立生长，使得整株苗在生长期间始终保持匍匐的状态，导致辣椒抵抗力减弱，容易产生病虫害，倒伏严重影响辣椒产量和品质。
在辣椒生产中，抗倒伏不仅与辣椒高产、稳产、优质和生产成本相关，而且与机械收割、茎秆残留利用和环境保护相关。抗倒伏是辣椒重要的农艺性状，生产上常采用改变栽培措施和理化条件控抗倒，如支撑架固定、吊秧固定、人工培土等，这些方式都易导致劳动量和生产成本增加。采取有效的措施防止辣椒倒伏，可以增强辣椒植株抗性，有效减少病虫害发生。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种曲古柳菌素，分子式C17H22N2O3(缩写TSA)在防止植物倒伏中的全新应用。施用曲古柳菌素能够明显提高植物苗期的抗倒伏能力，提高植物抗性。
所述的植物包括辣椒。
所述的应用具体是防止植物倒伏，尤其是防止苗期植物倒伏。
进一步地，所述的曲古柳菌素施用于植株或者培养植物的培养基、基质或土壤中。
更进一步地，曲古柳菌素配制成溶液施用。
溶剂包括：水和/或DMSO、醇或醚类物质。
上述的应用，施用的浓度范围12μmol/L-288μmol/L；优选48μmol/L-96μmol/L。
本发明第二个目的是提供了曲古柳菌素在降低植物木质素过氧化物酶和多聚半乳糖醛酸酶活性，提高纤维素酶和半纤维素酶活性中的应用。
本发明的第三个目的是提供一种防止植物倒伏的试剂，溶质包括曲古柳菌素，溶剂为水和/或DMSO、醇或醚类物质。
所述的植物包括辣椒。
进一步地，浓度范围12μmol/L-288μmol/L；优选48μmol/L-96μmol/L。
本发明的上述溶剂配制时优选：将5mg的TSA溶于5.513mL的DMSO中配制成3mmol/L的母液；用去离子水稀释为48μmol/L和96μmol/L工作液。
48μmol/L工作液的制备方法：吸取16μL3mmol/L的母液加入到1L的去离子水，混匀，放于-20℃备用。
96μmol/L工作液的制备方法：吸取32μL3mmol/L的母液加入到1L的去离子水，混匀，放于-20℃备用。
进一步地，优选将上述配制的工作液均匀喷施于辣椒叶片和辣椒的茎秆部分。
更进一步地，将上述试剂喷施于6～7d苗龄辣椒，喷施后在黑暗条件下培养8小时，然后光照培养16小时，连续均匀喷施工作液20d。
本发明的有益效果：
本发明首次发现了一种防止植物苗期倒伏的物质曲古柳菌素。以辣椒为例，喷施本发明的制剂能够提高辣椒的抗倒伏性能，增强辣椒苗期植株抗性，在辣椒种植技术领域具有很好的应用前景。此外，本发明的制剂制备方法简单，且应用方便。
附图说明
图1为对比例1和对比例2DMSO水溶液处理20d的图片；
图2为实施例2处理20d后的直立型和匍匐型植株变化情况；
图3为对比例1、对比例2、实施例1和实施例2处理20d的茎段横切图片。
从图1和图2可以看出，对比例1匍匐型(PF)无明显变化，实施例2匍匐型(PF)喷施本发明的96μmol/L TSA的辣椒苗有明显的抗倒伏作用。
从图3可以看出实施例1中的匍匐型(PF)维管束里木质部面积比对比例1略有增加；与对比例1和实施例1相比，实施例2维管束数量及木质部面积均显著增加，髓腔体积显著减小。说明喷施本发明的96μmol/LTSA可显著增加维管束数量和木质部面积，以增强辣椒苗的机械支撑，从而提高抗倒伏能力。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
从表1可以看出，对比例2的直立型未倒伏，对比例1的匍匐型92.86％发生了倒伏；在实施例1中，直立型未发生倒伏，匍匐型植株有64.29％发生了倒伏；在实施例2中，直立型未发生倒伏，匍匐型植株仅有15％发生了倒伏。说明，实施例1和实施例2中喷施TSA能有效减少匍匐株发生倒伏，且实施例2效果更好。
表1实施例和对比例实施20d后倒伏率的统计表
实施例1
将5mg的TSA溶于5.513mL的DMSO中配制成3mmol/L的母液；用去离子水稀释为48μmol/L工作液。
48μmol/L工作液的制备：吸取16μL 3mmol/L的母液加入到1L的去离子水，混匀，放于-20℃备用。
使用上述制备的48μmol/L TSA工作液，对7日龄辣椒匍匐苗和直立苗进行喷施。在黑暗情况下用小喷壶连续均匀喷施TSA溶液，黑暗培养8小时，光照培养16小时，连续喷施20d，喷施量为直至辣椒叶片和茎秆均有液体滴下为止。
实施例2
将5mg的TSA溶于5.513mL的DMSO中配制成3mmol/L的母液；用去离子水稀释为96μmol/L工作液。
96μmol/L工作液的制备：吸取32μL 3mmol/L的母液加入到1L的去离子水，混匀，放于-20℃备用。
使用上述制备的96μmol/L TSA工作液，对7日龄辣椒匍匐苗和直立苗进行喷施。在黑暗情况下用小喷壶连续均匀喷施TSA溶液，黑暗培养8小时，光照培养16小时，连续喷施20d，喷施量为直至辣椒叶片和茎秆均有液体滴下为止。
对比例1
阴性对照，与实施例1和实施例2相比，缺少TSA(DMSO和去离子水的量与实施例1没有区别)。喷施对象为辣椒7日龄匍匐苗。
喷施方式为对7日龄匍匐辣椒苗，在黑暗情况下用小喷壶连续均匀喷施同浓度DMSO溶液20d，喷施量为直至辣椒叶片和茎秆均有液体滴下为止。
对比例2
阳性对照，与实施例1和实施例2相比，缺少TSA(DMSO和去离子水的量与实施例1没有区别)，喷施对象为辣椒7日龄直立苗。
喷施方式为对7日龄直立辣椒苗，在黑暗情况下用小喷壶连续均匀喷施同浓度DMSO溶液20d，喷施量为直至辣椒叶片和茎秆均有液体滴下为止。
从表2结果可知，与对比例1相比，实施例2对匍匐株茎秆的可溶性总蛋白、蔗糖合成酶(SS-I)略有降低；蔗糖合成酶活性(SS-II)略有增强，但无显著的影响；同样，与对比例2相比，实施例2对匍匐株茎秆的可溶性总蛋白、蔗糖合成酶(SS-I)和蔗糖合成酶活性(SS-II)略有提高，但无显著的影响。说明，实施例2中喷施TSA后也能保持匍匐辣椒苗的正常生理活动。
表2可溶性蛋白含量和蔗糖合成酶活性比较
从表3可以看出，实施例2的匍匐株辣椒茎杆木质素过氧化物酶和多聚半乳糖醛酸酶活性均较对比例1处理的匍匐辣椒茎杆有明显降低，分别降低21.33％和20％。而与阳性对照对比例2直立株相比，匍匐株的木质素过氧化物酶活性略有降低，而多聚半乳糖醛酸酶活性基本不变。表明匍匐植株木质素过氧化物酶活性和多聚半乳糖醛酸酶活性高于直立株，导致木质素降解，从而诱使植株倒伏；但是实施例2可降低匍匐株中木质素过氧化物酶和多聚半乳糖醛酸酶活性，减少木质素降解，从而使匍匐株保持直立表型。
表3木质素降解相关酶活性
从表4可以看出，与对比例1相比，实施例2匍匐苗的纤维素酶活性下降仅为0.98％，这种差异不显著；与对比例2相比，实施例2的纤维素酶活性仍高10.90％。而实施例2的半纤维素酶活性比对比例1增加了2.14倍，对比例2比对比例1相比，纤维素酶活性提高为11％。这可能是由于在“源-库”关系稳定的情况下，木质素合成过程中需要消耗的能量和元素可能来自于纤维素和半纤维素的降解提供。这说明实施例2可促使纤维素酶和半纤维素酶活性提高，从而为木质素的合成提供更多的能量和元素，促使匍匐苗茎秆的直立。
表4纤维素和半纤维素降解相关酶活性
Claims (10)
1.曲古柳菌素在防止植物倒伏中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的植物包括辣椒。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，防止植物倒伏，尤其是防止植物苗期倒伏。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的曲古柳菌素施用于植株或者培养植物的培养基、基质或土壤中。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，曲古柳菌素配制成溶液施用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，溶剂包括：水和/或DMSO、醇、或醚类物质。
7.根据权利要求1-6任一项所述的应用，其特征在于，施用的浓度范围12μmol/L-288μmol/L；优选48μmol/L-96μmol/L。
8.曲古柳菌素在降低植物木质素过氧化物酶和多聚半乳糖醛酸酶活性，和/或提高纤维素酶和半纤维素酶活性中的应用。
9.一种防止植物倒伏的试剂，其特征在于，溶质包括曲古柳菌素，溶剂为水和/或DMSO、醇或醚类物质。
10.根据权利要求9所述的试剂，其特征在于，浓度12μmol/L-288μmol/L，优选48μmol/L-96μmol/L。
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| CN116555279B (zh) * | 2023-02-09 | 2023-11-21 | 湖南农业大学 | 一种增强辣椒抗倒伏性能的基因片段及其编码蛋白、检测试剂盒、快速检测方法和应用 |
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| CN114586787B (zh) | 2023-10-27 |
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