CN115191442A - 一种小麦抗低温保护剂产品及使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种小麦抗低温保护剂产品及使用方法。本申请利用甜菜碱，与蚯蚓活性酶植物多肽液、尿素、磷酸二氢钾和壳聚糖复配制成高效的抗低温保护剂，通过叶面喷施此抗低温保护剂可显著提高小麦叶片叶绿素合成，提高叶片光合能力，延长叶片光合时间，增强抗氧化酶活性及增强渗透调节物质积累，从而增强植株的抗寒能力，缓解低温胁迫对小麦植株的伤害。本申请所提供的抗低温保护剂pH值在5.5‑6之间，能够有效减少制剂的刺激性气味并降低其对运输存储条件的要求。

Description

一种小麦抗低温保护剂产品及使用方法

技术领域

本申请涉及植物生长调节剂领域，具体而言涉及一种小麦抗低温保护剂产品及使用方法。

背景技术

小麦虽属喜凉作物，但当温度低于其不同生育期所能承受的低温时，就会引起低温冻害。如，小麦拔节期附近常发生寒潮，导致小穗分化过程中组织细胞受冻，穗分化在四分体期间受阻，麦穗上、下部小穗不结实，小麦减产；晚春冻害会导致小麦空心、白穗、小穗不孕；此外，冻害导致小麦茎基部新生分蘖受害，造成单位面积穗数和穗粒数的双重降低最终导致小麦严重减产。

从生理生化角度来看，低温会在热力学上直接减缓植物的新陈代谢活动。低温胁迫下植物细胞膜由半流动状态转变为半晶体状态，植物细胞膜系统的功能性受到限制，导致一系列与膜相关的生理活动(如离子转运、电子传递等)无法正常进行。另外，低温还会改变蛋白结构的热力学平衡，使蛋白质的非极性侧链更有可能暴露在细胞水介质中，直接影响许多球状蛋白的稳定性和溶解性，导致蛋白质或蛋白质复合物的稳定性受到干扰。Ruellan等指出，低温还会钝化部分抗氧化酶活性、影响RNA次级结构的形成及稳定性。

目前现有提高小麦抗低温能力的方法，主要包括：抗低温品种选育、抗寒锻炼(低温锻炼)等。现有育种手段下，虽然有育种学家通过培育并筛选抗低温冷害植物品种，取得了一定的成绩，但从目前的现状看仍不十分理想。因为作物对大多数非生物逆境的抗(耐)性是由多基因控制的数量性状，且受环境的影响很大(Blum，1988；Bohnert，2006)，限于育种手段，以及在植株、细胞和分子水平上对作物耐性产生的遗传基础及其生理机制理解不足等原因，目前作物非生物逆境耐性育种成果相对较少(Wallid，2007)。

低温锻炼方式需要预先给予植株适当的低温处理，经过低温锻炼的植株在后期低温胁迫下能够表现出较强的耐低温能力。目前本团队在低温锻炼诱导小麦耐寒性的机制解析上做了大量的工作，但是低温锻炼在田间应用的成本较大，使用的可行性不强。因此，亟待有基于低温锻炼机制的抗逆产品的出现，在低温胁迫发生前诱导植株耐冷性的形成。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，提供一种小麦抗低温保护剂产品及使用方法，本申请在保护剂中利用甜菜碱，与蚯蚓活性酶植物多肽液、尿素、磷酸二氢钾和壳聚糖复配制成高效的抗低温保护剂，通过叶面喷施此抗低温保护剂可显著提高小麦叶片叶绿素合成，提高叶片光合能力，延长叶片光合时间，增强抗氧化酶活性及增强渗透调节物质积累，从而增强植株的抗寒能力，缓解低温胁迫对小麦植株的伤害。本申请具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种小麦抗低温保护剂，其以总重量为1kg计，由下述含量的组分组成：蚯蚓活性酶植物多肽液0.4ml—0.5ml，壳聚糖95～105mg，尿素6～8g，磷酸二氢钾1.5～2.5g，甜菜碱1.8～2.2g，余量为弱酸性溶剂。

可选的，如上任一所述的小麦抗低温保护剂，其中，所述弱酸性溶剂中包括有非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂占抗低温保护剂总重量的百分比为0.1％。

可选的，如上任一所述的小麦抗低温保护剂，其中，所述非离子型表面活性剂为吐温(Tween)。

可选的，如上任一所述的小麦抗低温保护剂，其中，所述弱酸性溶剂含15～20ml白醋，余量为水。

可选的，如上任一所述的小麦抗低温保护剂，其中，以总重量为1kg计，由下述含量的组分组成：蚯蚓活性酶植物多肽液0.4ml，壳聚糖100mg，尿素8g，磷酸二氢钾2g，甜菜碱2g，白醋20ml，余量为水。

可选的，如上任一所述的小麦抗低温保护剂，其中，配置步骤如下：第一步，向800ml蒸馏水中加入蚯蚓活性酶植物多肽液0.4ml，尿素8g，磷酸二氢钾2g，甜菜碱2g，使其充分溶解，获得第一混合液；第二步，向第一步所得第一混合液中加入已经被20ml白醋溶解的含有100mg壳聚糖的溶液，获得第二混合液；第三步，向第二步所得第二混合液中加水定容至1000ml。

同时，为实现上述目的，本申请还提供一种小麦抗低温保护剂的使用方法，其步骤包括：在春季小麦返青后的第7-10天早晚选择小麦叶片气孔打开时分别对小麦叶面各喷施如上任一所述的抗低温的保护剂；和/或在小麦拔节后孕穗始期的第7-10天，选择小麦叶片气孔打开期间按照一天一次的频率分别对小麦叶面各喷施如上任一所述的抗低温的保护剂。

可选的，如上任一所述的使用方法，其中，还包括：在冬季小麦苗期寒潮天气来临前2-5天，选择晴天傍晚对小麦植株喷施如上任一所述的抗低温保护剂。

可选的，如上任一所述的使用方法，其中，每次对小麦植株喷施时，以喷淋至所述抗低温保护剂水滴挂叶为止，或按照750kg·ha^-1的剂量喷施。

同时，本申请还提供一种小麦抗低温保护剂产品，每份所述小麦抗低温保护剂包括以下重量含量的组分：蚯蚓活性酶植物多肽液0.42g～0.52g，溶解于15～20g白醋的95～105mg壳聚糖，尿素6～8g，磷酸二氢钾1.5～2.5g，甜菜碱1.8～2.2g；每份所述小麦抗低温保护剂在被喷施至小麦植株前，由水稀释至1kg。

有益效果

本申请利用甜菜碱，与蚯蚓活性酶植物多肽液、尿素、磷酸二氢钾和壳聚糖复配制成高效的抗低温保护剂，通过叶面喷施此抗低温保护剂可显著提高小麦叶片叶绿素合成，提高叶片光合能力，延长叶片光合时间，增强抗氧化酶活性及增强渗透调节物质积累，从而增强植株的抗寒能力，缓解低温胁迫对小麦植株的伤害。本申请所提供的抗低温保护剂的pH值在5.5-6之间，能够有效减少制剂的刺激性气味并降低其对运输存储条件的要求。本申请的小麦抗低温保护剂，可以在小麦即将遭受低温时，通过低温保护剂的喷施，提高小麦抵御低温胁迫的能力。本申请抗低温保护剂的喷施能提高小麦在低温胁迫下植株叶片渗透调节物质(如，可溶性糖和游离氨基酸)的含量，减轻低温胁迫下活性氧与自由基的积累，提高抗氧化酶活性，从而减轻低温胁迫对细胞膜脂过氧化伤害。因此，本申请可以利用小麦抗低温保护剂，缓解植株低温胁迫，减轻小麦低温胁迫导致小麦减产。本申请所提供的抗低温保护剂是提高小麦产量的有效途径之一。

本发明的低温保护剂，其创新之处在于：首先，其中所使用的蚯蚓多肽液内的各种游离氨基酸能够与尿素，磷酸二氢钾协同，促进小麦叶片叶绿素合成，能够使小麦增质增重。更重要的是，蚯蚓多肽液中的抗菌肽成分还能与低温保护剂的壳聚糖成分，共同协同，作为植物病害的诱抗剂，使小麦产生抗病性，一举两得。

进一步，本申请通过叶面喷施方式，可直接将上述抗低温保护剂通过叶面张开的气孔渗入植物体内，可以使保护剂中所含的各种游离氨基酸如丙氨酸、精氨酸等实现促进小麦叶绿素合成的功能，并缓解由于低温胁迫造成的叶绿素合成速率减慢或叶绿体的降解。低温来临时，蚯蚓酶液所含的菌种能诱导作物产生超氧化物歧化酶，消除因逆境而产生的自由基，从而提高作物的抗逆性。壳聚糖通过调节植物基因的关闭和开放，诱导植物分泌抗性酶，作为植物生长调节剂与植物病害诱抗剂，不仅可以促进植物细胞的活化，刺激植物性生长，还可以增加对逆境的自我防御能力。另外，甜菜碱进入植物体内后，它的独特分子特性使其既具有极性，又具有非极性，即可以与生物大分子如酶或蛋白质复合物的亲水区结合，同时也可以与疏水区结合，提供高效的非毒性渗透调节效果；同时,甜菜碱还具有在渗透胁迫条件下稳定生物大分子的结构和功能以及稳定三羧酸循环关键酶和末端氧化酶类、光系统Ⅱ、外周多肽等多种生理功能，对植物维持呼吸作用和光合作用的正常进行具有重要的生理意义。

此外，本发明的抗低温保护剂中蚯蚓活性酶植物多肽液、尿素、磷酸二氢钾、甜菜碱与壳聚糖相互协同，能够提供各种游离氨基酸以促进小麦叶绿素的合成，缓解由于低温胁迫造成的叶绿素合成速率减慢或叶绿体的降解，保护叶绿体，提高植物细胞的抗氧化能力和对低温逆境的抵抗力；还能够通过蚯蚓活性酶植物多肽液提高有益微生物活性，刺激植物生长；利用磷酸二氢钾提供适宜小麦生长的微酸环境，促进植物细胞对K⁺的吸收，调节细胞中K⁺/Na⁺比，进而调节细胞中的离子平衡，维持环境胁迫下植物细胞胞间液的渗透势，并进一步通过甜菜碱防止细胞膜热变性，在低温胁迫下保护细胞膜的完整性。

本申请的保护剂通过白醋提供微酸性的溶剂环境，能够直接溶解壳聚糖，并且，实践中，白醋对壳聚糖的溶解性优于冰醋酸，能够使得壳聚糖溶解更均匀，保证喷施效果。本申请还可进一步通过吐温等非离子型表面活性剂的高表面活性降低其水溶液的表面张力，使得低温保护剂胶团聚集数增大，保证强增溶性。此外，由于吐温等非离子型表面活性剂在溶液中不带电荷，不会与蛋白质结合，毒性较低也能进一步保证上述制剂的生物学效果。由于白醋稀释后浓度远低于现有醋酸溶剂，因此，本申请所提供的制剂可实现无明显刺激性气味。其在春季小麦返青后的第7-10天，和/或在小麦拔节后孕穗始期的第7-10天，或者冬季小麦苗期寒潮天气来临前2-5天对气孔打开的叶面以无间隔方式喷施两次或者以一天一次的频率进行叶面喷施后，保护剂的喷施能够使小麦达到低温锻炼的效果，提高小麦叶片中各种抗氧化酶的活性，增加叶片中细胞渗透调节物质的含量，增强光合效率，为植株遭受低温侵害做好物质准备，使小麦在遭遇低温时有较强的耐性，减轻低温对小麦植株的伤害。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1为处理12小时后常温对照组、低温对照组与喷施处理组之间的对比图；

图2为处理24小时后常温对照组、低温对照组与喷施处理组之间的对比图；

图3为不同抗冻剂处理对低温胁迫下小麦叶片光合速率的影响的统计图形；

图4为不同抗冻剂处理对低温胁迫下小麦叶绿素相对含量(SPAD)影响的统计图形；

图5为不同抗冻剂处理对低温胁迫下小麦叶片膜脂过氧化产物(MDA)的影响的统计图形。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

实施例1：

本实施例提供一种抗低温保护剂，其以总重量为1kg计，由下述含量的组分组成：

0.4ml，即0.42g蚯蚓活性酶植物多肽液，

95mg壳聚糖，

6g尿素，

1.5g磷酸二氢钾，

1.8g甜菜碱，

余量为白醋稀疏后获得的弱酸性溶剂。

制备该抗低温保护剂的步骤为：

第一步，向800ml蒸馏水中加入0.4ml蚯蚓活性酶植物多肽液，8g尿素，4g磷酸二氢钾，2g甜菜碱，使其充分溶解，

第二步，向第一步所得第一混合液中加入已经被20ml白醋溶解的含有100mg壳聚糖的溶液；

第三步，向第二步所得第二混合液中加水定容至1000ml。

上述保护剂中所使用的蚯蚓活性酶植物多肽液可选用由禹城市法博士生物科技有限公司研发的现有产品，其含有各种游离氨基酸、溶菌酶、抗菌肽及各种微生物，能够帮助农作物增产、早熟、增花、抗病等作用。其中所含的各种游离氨基酸如丙氨酸，精氨酸等能够促进小麦叶绿素的合成，缓解由于低温胁迫造成的叶绿素合成速率减慢或叶绿体的降解，除此之外还能提高植物细胞的抗氧化能力和对低温逆境的抵抗力。有益微生物在生长繁殖过程中向作物根际土壤微生态系统内分泌各种代谢产物，这些代谢产物能够刺激作物生长，提高作物抵抗不良环境的能力。低温胁迫下，其所含的菌种能诱导作物产生超氧化物歧化酶，消除因逆境而产生的自由基，从而提高作物的抗逆性，减轻病害。

上述保护剂中所使用的壳聚糖是一种通过甲壳素脱乙酰化得到的聚葡萄糖胺，其不溶于水，溶于弱酸性物质。本方案所提供的混合制剂对溶液pH无特殊要求，可通过白醋的稀释溶液提供对壳聚糖的溶解。目前，壳聚糖诱导植物抵抗低温、干旱、重金属、盐害等非生物胁迫的研究已有大量报道。研究表明，在高温胁迫下，外源壳聚糖能够促进黄瓜幼苗的生长，提高植株的壮苗指数，降低幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量，增加叶绿素、类胡萝卜素含量，提高渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白含量，增强各种抗氧化酶的活性，从而提高黄瓜幼苗的抗逆性，减轻高温对植株的伤害。而本实施例利用其调节植物基因的关闭和开放，诱导植物分泌抗性酶，作为植物生长调节剂与植物病害诱抗剂，不仅可以促进植物细胞的活化，刺激植物性生长，还可以增加对病虫害的自我防御能力，特别是通过较高聚合度的寡聚糖提供阻碍病原菌生长繁殖的功能，减少病原菌特别是致病真菌对植物的危害。

上述保护剂中的尿素可通过叶面喷施方式提高植物叶片叶绿素合成，提高源器官的光合作用，延长叶片的光合时间，从而减缓低温冷害对植物叶片的伤害，以及促进受伤害叶片的恢复。

上述保护剂中的磷酸二氢钾可在低、中、高肥力的田间配合尿素一起喷施，以及时补充植株体内N、P、K各营养元素，对提高作物产量和增加植株蛋白质含量、改善植物品质起着极其重要的作用。对于麦田等作物生长环境，尿素与磷酸二氢钾的配合，不仅可以提供适宜小麦生长的微酸环境，还可以促进植物细胞对K⁺的吸收，调节细胞中K⁺/Na⁺比，进而调节细胞中的离子平衡，维持环境胁迫下植物细胞胞间液的渗透势。叶面喷施尿素磷酸二氢钾，在低、中、高肥力的麦田喷施尿素配合磷酸二氢钾能及时补充植株体内N、P、K各营养元素，对提高小麦产量和增加籽粒蛋白质含量、改善小麦品质起着极其重要的作用。

上述保护剂中所使用的甜菜碱(GB)作为一种水溶性生物碱，是一种烷基烃类含氮化合物，属于甘氨酸的季铵衍生物。其广泛存在于植物中，可以和多种氨基酸结合形成新的复合物。在逆境下，它的积累可以增强植物的抗性：通过保护叶绿体PSⅡ颗粒，对PSⅡ外周多肽和锰簇起稳定作用，也能保护光合作用关键酶RUBP羧化酶的活性，从而适应低温，提高对冰冻的忍受力，甜菜碱还能够防止细胞膜的热变性，降低原生质膜从液晶相转变为凝胶相的温度，从而对低温胁迫下的细胞膜完整性起到保护作用。

上述保护剂在倒春寒期间或者提前喷施于植物叶片表面，能够有效地提高小麦等植株对低温冷害的耐受能力，使植物在较低的温度下保持较强的生长势，在遭遇低温冷害时保持较高光合同化性能，以在低温逆境中稳定植物生长状况。

实施例2：

本实施例提供第二种抗低温保护剂，其以总重量为1kg计，由下述含量的组分组成：

0.5ml，即0.52g蚯蚓活性酶植物多肽液，

105mg壳聚糖，

7g尿素，

2.5g磷酸二氢钾，

2.2g甜菜碱，

余量为白醋稀疏后获得的弱酸性溶剂，弱酸性溶剂中一般还可增加占低温保护剂总重量百分比约0.1％的吐温(Tween)等非离子型表面活性剂。吐温作为一种非离子型表面活性剂，亲水性强，可作为水包油(O/W)型乳化剂，使其他物质均匀在溶液中分散，也可以作为增溶剂，增加各种药物在溶液中的溶解性，使药物更好的发挥作用，同时，也能增加溶液在叶片的粘附效果。

制备该抗低温保护剂的步骤为：

第一步，向800ml蒸馏水中加入0.5ml蚯蚓活性酶植物多肽液，7g尿素，2.5g磷酸二氢钾，2.2g甜菜碱，使其充分溶解，获得第一混合液；

第二步，向第一步所得第一混合液中加入已经被20ml白醋溶解的含有105mg壳聚糖的溶液，获得第二混合液；

第三步，向第二步所得第二混合液中加水以及1g的吐温定容至1000ml。

使用时，将上述保护剂在春季小麦返青后的第7-10天，和/或在小麦拔节后孕穗始期的第7-10天，喷淋至水滴挂叶，以在低温逆境中提供对作物的保护；

或者，针对于小麦作物，上述抗低温保护剂还可专用于以下场景：

在冬季小麦苗期寒潮天气来临前2-5天，选择晴天傍晚，在小麦叶片气孔打开时，对小麦植株喷施上述抗低温保护剂直至保护剂水滴挂叶为止；

抗低温保护剂上述抗低温保护剂中的非离子表面活性剂相较于离子表面活性剂的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响。吐温可在各种溶剂中均有良好的溶解性，在叶片等固体表面上不发生强烈吸附。本实施例保护剂中对吐温溶液中有效物质的浓度没有要求。

对比同样环境中未采用低温保护剂的小麦生长状况可知，通过上述制剂的保护，小麦的低温伤害能够被减轻，可以显著提高小麦的干物质重量，其中，小麦地上部干物重增加9.7％，地下部干物重增加21.9％，可提高幼苗的SPAD含量达对比例的14.1％，提高11.6％的净光合速率，还可使小麦PSⅡ反应中心最大光能转换效率提升12.5％，由此在低温逆境中获得较高的小麦产量。

实施例3：

本实施例提供一种复配剂，其在被喷施至植物叶片前，需要将以下组分的复配剂由水稀释至1kg：

0.4ml蚯蚓活性酶植物多肽液，

溶解于20ml白醋的100mg壳聚糖，

8g尿素，

2g磷酸二氢钾，

2g甜菜碱，

1g的吐温(Tween)。

为对比由上述复配剂稀释得到的抗低温保护剂对小麦的低温逆境的保护效果进行如下试验：

1)试验例1：抗低温保护剂筛选试验

表1不同处理抗冻剂主要成分列表

我们做了大量的抗冻剂的筛选试验(表1)，从获得结果来看，单一成分有效，但混合效果并不一定好。与未经抗冻剂喷施处理W相比，抗冻剂喷施后的产量变化范围在-1.5％～11.2％，说明有些成分混在一起后反而会导致产量的略微下降，对产量提升有效果的抗逆剂中，Q2对产量的提升效应最高(11.2％)。进一步对植株光合作用，叶绿素含量的分析发现，Q2在低温胁迫下表现出比其他试剂配方较高的叶绿素含量和光合速率，同时具有较低的膜脂过氧化伤害(MDA含量)。基于此，我们筛选出抗低温效果最好的试剂配方。

参照表2，与未经抗冻剂喷施处理W相比，抗冻剂喷施后的产量变化范围在-1.5％～11.2％。Y0与Y1等负数产量变化数据的实验说明，有些成分混在一起后反而会导致产量的略微下降，对产量提升有效果的抗逆剂中，Q2对产量的提升效应最高(11.2％)(表2)。

表2不同抗冻剂处理对低温胁迫下小麦产量及产量构成因素的影响

植株叶绿素含量和光合速率对低温胁迫较为敏感，通过不同抗冻剂配方施用，通过图3发现Q2处理下表现出较高的光合速率，而在叶绿素含量上各组分制剂表现出图4所示的较为一致的趋势。此外，低温会导致活性氧积累，从而导致细胞膜的过氧化伤害。MDA作为细胞膜脂过氧化重要产物，其含量在评估植株膜脂过氧化伤害中扮演重要角色。本身器对此进行试验研究发现图5所示统计结果，即，在Q2处理下，MDA含量最低。上述结果说明低温胁迫下，Q2抗冻剂使用可以显著增强小麦耐低温能力。

2)试验例2：抗低温保护剂抽穗扬花期喷施对小麦生长状况的影响

试验供试品种为扬麦16，小麦于2019年11月11日播种，翌年3月28日-29日抽穗扬花期句容地区低温达到0.4℃，喷施处理在3月26日-27日，每天喷施两次，以喷施同量清水为对照，喷施结束后三天，对试验区小麦进行各种生理指标测定。

表3抗低温保护剂处理与对照条件下小麦生理性状与产量对比

前人研究表明，低温胁迫会明显降低小麦旗叶的净光合速率，缩短后期灌浆的时间，致使籽粒干瘪，产量下降。从表3可以看出，抗低温保护剂喷施相对于低温对照其旗叶光合速率与SPAD值分别升高了27.9％、12.0％。对其产量及其构成因素分析，抗低温保护剂处理相对于低温对照其产量升高了11.7％，造成产量提高的主要原因是穗粒数与千粒重的显著提高。

表4抗低温保护剂处理与对照条件下小麦干物质转运与叶片渗透特性对比

从表4可以看出，叶面喷施处理相对于低温对照，其叶片可溶性总糖和游离氨基酸含量分别增加了34.5％、33.2％。另外，干物质积累与转运的合理分配是小麦高产的关键，与低温对照相比，叶面抗低温保护剂喷施的营养器官花前贮藏物质转运量与营养器官花前贮藏物质对籽粒的贡献率分别增加了28.5％、42％，由此可见，抽穗开花期的抗低温保护剂的喷施会显著影响小麦的花前营养器官的转运与积累。

3)试验例3：抗低温保护剂喷施，对小麦幼苗低温处理的影响

试验以扬麦16为材料，选取籽粒饱满、大小一致的小麦种子，经10％过氧化氢消毒15分钟，蒸馏水冲洗干净均匀摆放在铺有湿润细纱布的周转箱中。露白后的种子均匀摆放在已经消毒并且清洗干净的滤网上发芽，定期浇水以保持水分。待小麦幼苗长至两叶一心期时，选取长势一致的幼苗转移到盛有Hoagland营养液的周转箱内，将幼苗置于人工气候室中培养，生长参数设置为昼夜温度20℃/16℃、16h光照、光照强度30000lx，相对湿度60％。待幼苗长至四叶一心期时，进行喷施和低温处理。以水滴挂叶为宜。处理设抗低温保护剂喷施和空白对照，喷施每天2次，持续2天，喷施结束后使幼苗恢复三天之后进行低温处理，分别在低温处理12h和24h时，对低温处理后的小麦表型生长状况进行对照比较。如图1、图2所示：图中左侧为常温对照组，中间为未喷施低温保护剂但进行同样低温处理后的对照组，右侧为喷施低温保护剂并进行同样低温处理后的实验组。

小麦生长状况与对照比较如数值如表3，数据采用三次重复试验平均值。

从图1可以看出：在小麦四叶一心期喷雾处理，然后进行低温胁迫，在低温胁迫12h时，抗低温保护剂处理与低温对照表型没有明显差异，其长势与常温对照也无差别。在低温胁迫24h时，通过图2所示的对比照片可看出照片中间低温对照明显萎蔫，而抗低温保护剂处理植株坚挺，长势较好。

表5抗低温保护剂处理与对照条件下小麦幼苗生长状况与叶绿素荧光特性对比

低温胁迫会显著降低了小麦地上部干重、小麦旗叶SPAD值、PSII最大光化学效率、PSII实际光化学效率。从表5中可以看出，与低温对照相比，采用本发明叶面喷施型抗低温保护剂喷施处理的小麦地上部干重、小麦旗叶SPAD值、PSⅡ反应中心最大光能转换效率、PSII实际光化学效率均显著提高。可见抗低温保护剂的喷施能够提高小麦幼苗的耐冷性。

表6抗低温保护剂处理与对照条件下小麦幼苗光合特性对比

低温胁迫会显著降低了小麦旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)。由表6可知，低温胁迫下，抗低温保护剂喷施处理小麦叶片的Pn、Gs显著高于低温对照，其增幅分别为10.5％、100％。由此可见，保护剂的喷施能有效的保护低温胁迫下小麦的光合性能。

表7抗低温保护剂处理与对照条件下小麦幼苗叶片细胞渗透特性对比

小麦幼苗期低温胁迫会显著提高小麦叶片可溶性糖和游离氨基酸含量，从表7中可以看出，外源叶面喷施型抗低温保护剂处理可溶性糖和游离氨基酸含量显著高于低温对照。在低温逆境胁迫下，可溶性糖的升高和游离氨基酸的积累都能够提高小麦渗透调节能力，增加物质与能量贮存，有利于植物体对逆境胁迫的抵抗。

表8抗低温保护剂处理与对照条件下小麦幼苗叶片活性氧含量对比

植物在受到胁迫时，活性氧(ROS)的产生和清除之间的平衡被打破，造成ROS的积累，当积累达一定程度时，会对植物产生氧化伤害，造成细胞膜的过氧化反应。低温胁迫会显著增加了小麦叶片O₂·^-产生速率、过氧化氢含量、MDA含量，从表8可以看出，与低温对照比较，叶面抗低温保护剂处理降低了小麦叶片氧化物质的积累，降低了细胞膜过氧化产物的积累，减轻了了对细胞膜伤害，延缓了植物衰老。

表9抗低温保护剂处理与对照条件下小麦幼苗叶片抗氧化酶活性对比

逆境胁迫激活了小麦抗氧化系统，低温胁迫会显著提高了小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性，由表9可得，低温胁迫下，抗低温保护剂喷施相对低温对照其小麦叶片的SOD、CAT、APX和GR活性均显著提高。表明外源抗低温保护剂喷施能够显著提高小麦叶片的抗氧化酶活性，增强叶片对活性氧的清除能力，这与细胞膜脂过氧化产物积累降低结果一致。

以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种小麦抗低温保护剂，其特征在于，以总重量为1kg计，由下述含量的组分组成：

蚯蚓活性酶植物多肽液0.4ml—0.5ml，

壳聚糖95～105mg，

尿素6～8g，

磷酸二氢钾1.5～2.5g，

甜菜碱1.8～2.2g，

余量为弱酸性溶剂。

2.如权利要求1所述的小麦抗低温保护剂，其特征在于，所述弱酸性溶剂中包括有非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂占抗低温保护剂总重量的百分比为0.1％。

3.如权利要求2所述的小麦抗低温保护剂，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为吐温。

4.如权利要求1所述的小麦抗低温保护剂，其特征在于，所述弱酸性溶剂含15～20ml白醋，余量为水。

5.如权利要求1所述的小麦抗低温保护剂，其特征在于，以总重量为1kg计，由下述含量的组分组成：蚯蚓活性酶植物多肽液0.4ml，壳聚糖100mg，尿素8g，磷酸二氢钾2g，甜菜碱2g，白醋20ml，余量为水。

6.如权利要求1所述的小麦抗低温保护剂，其特征在于，配置步骤如下：

第一步，向800ml蒸馏水中加入蚯蚓活性酶植物多肽液0.4ml，尿素8g，磷酸二氢钾2g，甜菜碱2g，使其充分溶解，获得第一混合液；

第二步，向第一步所得第一混合液中加入已经被20ml白醋溶解的含有100mg壳聚糖的溶液，获得第二混合液；

第三步，向第二步所得第二混合液中加水定容至1000ml。

7.一种小麦抗低温保护剂的使用方法，其特征在于，步骤包括：在春季小麦返青后的第7-10天早晚选择小麦叶片气孔打开时分别对小麦叶面各喷施如权利要求1-6任一所述的抗低温的保护剂；

和/或在小麦拔节后孕穗始期的第7-10天，选择小麦叶片气孔打开期间按照一天一次的频率分别对小麦叶面各喷施如权利要求1-6任一所述的抗低温的保护剂。

8.如权利要求7所述的使用方法，其特征在于，还包括：

在冬季小麦苗期寒潮天气来临前2-5天，选择晴天傍晚对小麦植株喷施如权利要求1-6任一所述的抗低温保护剂。

9.如权利要求7-8所述的使用方法，其特征在于，每次对小麦植株喷施时，以喷淋至所述抗低温保护剂水滴挂叶为止，或按照每公顷750Kg的剂量喷施。

10.一种小麦抗低温保护剂产品，其特征在于，每份小麦抗低温保护剂包括以下重量含量的组分：

蚯蚓活性酶植物多肽液0.42g—0.52g，

溶解于15～20g白醋的95～105mg壳聚糖，

尿素6～8g，

磷酸二氢钾1.5～2.5g，

甜菜碱1.8～2.2g；

每份所述小麦抗低温保护剂在被喷施至小麦植株前，由水稀释至1kg。

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