一种提高旱地小麦拔节期生长特性的植物生长调节剂

技术领域

本发明涉及一种提高旱地小麦拔节期生长特性的植物生长调节剂。

背景技术

我国干旱、半干旱地区占国土面积的一半以上，其旱区耕地大约5057×10⁴hm²，约占全国总耕地面积的51％。旱农区地域辽阔、气候多样、资源丰富，是我国重要的粮食产区。但是该区农业生产一直以雨养为主，水资源匮乏是限制旱农发展的主要环境因子。因此，通过各种栽培技术对旱地作物生长生理特性进行定向调控，对于提高旱地农业生产力具有重要意义。

水分亏缺时，植物根系对水分的吸收(Nunes et al.2008)和细胞膜的稳定性(Sampietro and Vattuone 2006)受到显著影响，其体内的代谢途径也会发生明显变化，如促进生长类激素的含量降低，导致对作物生长特性的抑制，包括植株高度、叶片数量和面积、根系长度和生物量积累等(Caruso etal.2008；Wu et al.2008)。同时，受旱植物体内会产生一种信号分子-一氧化氮(NO)，这种分子在过去很长一段时间内，被看作毒性气体来研究，但是近年来的很多工作表明，NO在生命过程中扮演着极其重要的角色。1992年，美国Science杂志将NO评为该年度的“年度分子”。目前关于NO在植物体内的研究，尤其在逆境条件下(如干旱、盐害、高温和病虫害)的调控作用取得了较大进展。同时，研究过程中还发现，NO在植物体内具有剂量效应，低浓度的NO参与了植物的生长发育进程，在对逆境的生理适应机理中起着非常重要的作用(Wendehenne et al.2004；Perazzolli et al.2006；Neill etal.2008)，高浓度的NO则具有生理毒性(Neill et al.2008)。

细胞分裂素(cytokinin)被认为是一种很重要的植物生长调节物质。由于干旱时植物体内的cytokinin含量降低，因此与cytokinin相关的植物生长发育过程，如根系的形成和生长(Frugier et al.2008)、叶片和叶绿体的发育(Kulaeva et al.2002，Mancera et al.2007)也将受到干旱的抑制。实验研究也证明低浓度6-BA(人工合成的细胞分裂素，6-苄基氨基腺嘌呤)处理的植物体内cytokinin含量上升，干旱对植物生长发育的限制也会被缓解。

植物激素对生长代谢的调节是复杂的，生长调节物质间的相互效应也普遍存在(Pospisilova et al.2005)。植物受旱时，SNP处理释放的NO气体分子参与的生理调节反应是与传统的植物激素间的相互作用分不开的(Lamattina et al.2003)。例如，cytokinin刺激了植物体内NO的产生，并且，其对植物根系的调节效应也是由NO浓度控制的(Georgy et al.2008)，但是，目前还没有发现其它激素有此功能(Tun et al.2001；Georgy et al.2008)。所以，NO与cytokinin在调控植物特定生命过程中的相互作用。

小麦是旱区农业生产的主要粮食作物之一，拔节期是小麦主根、茎、叶生长最旺盛的时期，并且穗的分化发育主要也在这个时期(赵海祯和梁哲军，2002)。因此，在小麦分化拔节期，促进旱地小麦根、茎、叶的生长发育对小麦有明显的增产作用。目前，很多研究者都在极力寻找能提高旱地小麦拔节期生长特性的生长物质，但由于成本与使用效果等问题，在旱地小麦生产中还没有得到广泛的推广与应用。

参考文献

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发明内容

针对生产中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型的用于提高旱地小麦拔节期生长特性的生长的植物生长调节剂，该调节剂生产成本低、无污染、效果好、使用方便。

实现上述发明目的的技术方案是：一种提高旱地小麦拔节期生长特性的植物生长调节剂，该调节剂由83％～93％硝普钠SNP和17％～7％细胞分裂素6-BA(按质量百分比)组成。

本发明的提高旱地小麦拔节期生长特性的植物生长调节剂制备和使用方法：

将硝普钠(SNP)和细胞分裂素(6-BA)按上述质量百分比溶于水中，配成浓度为17～54ppm的溶液，于小麦拔节期进行微喷灌(2～4m³/亩)或叶面喷施(0.5～1m³/亩)。

本发明提高旱地小麦拔节期生长特性的方法的理论依据：拔节期是小麦主根、茎、叶生长最旺盛的时期，并且穗的分化发育也主要在这个时期，因此，在此时期对生长特性的调节对小麦的高产稳产来说具有重要的现实意义。水分是限制旱地小麦生长的主要环境因素，因此如何能充分合理高效地利用有限水分，是目前旱地小麦增产的关键。本发明是由一种生长调节剂NO供体SNP和一种人工合成细胞分裂素6-BA共同配制的溶液，其被作物吸收后能增加植物体内源NO和cytokinin水平。NO在干旱条件下与ROS作用发挥抗氧化功能，保护细胞膜不受氧化损伤，增加光合特性从而提高作物的抗旱性。而Cytokinin能改善受旱植物的生长特性，如根系的伸长、叶面积的增大等方面来提高作物的抗旱性。所以，SNP和6-BA二者在调控植物的生命过程中具有功能的补偿作用，共同处理受旱植物后的协同效应更显著，不仅能保护植物的细胞膜、提高其相对含水量，而且还能够促进根系的生长和叶片的发育从而更显著地增强旱地作物的抗逆能力。

与现有技术相比，本发明的植物生长调节剂具有以下优点：

1.使用成本低，用量少。

2.见效快，无残留，无环境污染。本发明的调节剂能较快地被根系或者叶片吸收，效果明而且对人、畜安全无害，对环境无污染。

3.施用技术简单，便于大面积推广。在小麦拔节期通过喷灌或叶面喷施本发明的配方溶液，可明显提高旱区小麦的生理生态抗旱性，为麦田稳产高产奠定了坚实的基础。

4.由于SNP和6-BA对植物的调节功能和相互作用，二者在旱地的其它作物上也得到了推广应用。