BRZ在提高亚麻农艺性状和产量中的应用

技术领域

本发明属于农业生产技术领域，具体涉及BRZ在提高亚麻农艺性状和产量中的应用。

背景技术

油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)是植物中的甾醇类生长促进激素，从植物种子萌发到开花结实的各个发育时期都发挥着重要的作用(邓伟,吕立堂,罗克明,等.油菜素内酯合成酶(Steroid 5-Reductase)基因的超量表达对毛白杨生长的影响[J].植物生理学通讯，2008,44(3):399–403；张玉萍,刘威生,孙绍春,等.油菜素内酯在果树上的应用研究进展[J].安徽农业科学，2010,38(12):6153-6154,6157)。

大量植物生理及分子生物学研究的结果证明BRs对植物生长发育有着多方面的调节作用，能促进植物生长，增加产量，提高抗冻、抗病、抗盐能力(Yuan G F,Jia C G,Zhen L,et al.Effect of brassinosteroids on drought resistance and abscisic acid concentration in tomato under water stress[J].Scientia Horticulturae,2010,126:103-108.；Saygideger S,Deniz F.Effect of 24-epibrassinolide on biomass,growth and free proline concentration in Spirulina platensis(Cyanophyta)under NaCl stress[J].Plant Growth Regul,2008,56:219-223.；Singh I,Shono M.Physiological and molecular effects of24-epibrassinolide,a brassinosteroid on thermotolerance of tomato[J].Plant Growth Regulation,2005,47:111-119.；Sharma P,Bhardwaj R.Effects of 24-epibrassinolide on growth and metal uptake in Brassica juncea L.under copper metal stress[J].Acta Physiol Plant,2007,29:259-263.；Xia X J,Huang Y Y,Wang L,et al.Pesticides-induced depression of photosynthesis was alleviated by 24-epibrassinolide pretreatment in Cucumis sativus L.[J].Pesticide Biochemistry and Physiology,2006,86:42-48.；Sasse J M.Physiological actions of brassinosteroids:an update[J].Journal of Plant Growth Regulation,2003,22:276-288.；Bajguz A,Hayat S.Effects of brassinosteroids on the plant responses to environmental stess[J].Plant Physiology and Biochemistry,2009,47:1-8.；李振.BR对番茄果实品质及幼苗抗旱性的影响[D].浙江大学,2010.)。2000年，Asami等发现了BRs合成的化学抑制剂BRZ(Brassinazole，芸苔素吡咯)，BRZ能抑制CPD酶催化CA(cathasterone)到TE(teasterone),从而抑制BRs的合成。王士银等人研究发现外源BRs能够提高水稻灌浆高峰期剑叶中的叶绿素含量和比叶重，增加水稻的结实率和千粒重，提高水稻的生物产量和收获指数，使水稻增产(王士银,陈冉冉,石庆华,等.开花期外施表油菜素 内酯(epi-BR)对水稻的影响[J].作物杂志,2012,(4):83-86.)。Sun等研究发现BRs能促进棉纤维细胞的发育，通过体外施加BRs可以促进棉纤维伸长,而添加BRs合成抑制剂BRZ则抑制了棉纤维细胞的分化(Sun Y.,Veerabomma S.,Abdel-mageed H.A.,et al.Brassinosteroid regulates fiber development on cultured cotton ovules[J].Plant Cell Physiol.,2005,46(8):1384-1391.)。傅丰庆研究发现BRs在果实发育中起重要作用，在非单性结实的津春4号黄瓜栽培品种的子房上添加BRs可以诱导单性结实并且提高细胞分裂能力，而在单性结实的津春2号黄瓜栽培品种的子房上喷施BRs合成抑制剂BRZ则抑制果实生长，最终导致败育(傅丰庆.黄瓜果实发育调控的分子机理研究[D].浙江大学,2008.)。综上，BRs在作物生长中通常起促进作用，而BRZ通常起抑制作用。

发明内容

本发明的目的是提供BRZ(Brassinazole，芸苔素吡咯)的一种新用途。

本发明所提供的BRZ的新用途是其在提高亚麻农艺性状和产量中的应用。

本发明还提供一种利用BRZ提高亚麻农艺性状和产量的方法。

所述利用BRZ提高亚麻农艺性状和产量的方法为：从亚麻的快速生长期开始喷施BRZ溶液；或从亚麻的现蕾期开始喷施BRZ溶液。

所述BRZ溶液是按照包括下述步骤的方法制备得到的：将BRZ溶于二甲基亚砜中，再用水稀释直到溶液中的BRZ的浓度为0.8-1.2mg/L，具体可为1mg/L。

在所述BRZ溶液中，还可加入0.01％(V/V)的Tween-20，以促进药液的叶片吸收。

所述喷施的施药量为：每一平米的种植面积上，喷施的BRZ溶液的体积为120～160mL，具体可为150mL。

所述喷施的频率为：从亚麻的快速生长期开始或从亚麻的现蕾期开始，每隔10～15天(如15天)喷施1次。

每次喷施的时间均选择在下午16:00-18:00。

BRZ在制备提高亚麻农艺性状和产量的产品中的应用也属于本发明的保护范围。

本发明分别在亚麻快速生长期与现蕾期开始喷施不同浓度油菜素内酯BRs及BRZ，研究外施BRs、BRZ对亚麻农艺性状及产量的影响，结果发现不同时期喷施不同浓度BRs对亚麻的农艺性状及产量会产生或促进或抑制的不同效果，适当浓度的BRs能够促进亚麻生长，增加纤维产量。同时发现适当浓度的BRZ处理也能够明显提高亚麻的综合性状，其促进效果甚至优于BRs。BRZ作为作物生长的正向调节剂在其他作物中尚未见报道，本研究结果证明BRZ在植物生长调节中并非总是产生负向调控作用，适当 浓度的BRZ处理可以产生比BRs更有效的促进作用。因此，BRZ极有可能是具有较大潜力和重要应用价值的可以在大田生产中推广使用的一种新型植物生长调节剂。

附图说明

图1为在快速生长期开始和在现蕾期开始外施不同浓度的BRs和BRZ对亚麻株高的影响。其中CK:ddH₂O；BR1:0.01mg.L^-1；BR2:0.05mg.L^-1；BR3:0.1mg.L^-1；BR4:0.2mg.L^-1；BRZ：1mg.L^-1。

图2为在快速生长期开始和在现蕾期开始外施不同浓度的BRs和BRZ对亚麻工艺长的影响。

图3为在快速生长期开始和在现蕾期开始外施不同浓度的BRs和BRZ对亚麻原茎产量的影响。

图4为在快速生长期开始和在现蕾期开始外施不同浓度的BRs和BRZ对亚麻全麻率的影响。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中所使用的芸苔素吡咯(Brassinazole，BRZ)购自Santa Cruz公司。

下述实施例中所使用的BRs具体指的是表油菜素内酯(Epibrassinolide)，所述表油菜素内酯购自Sigma公司。

实施例

1、材料与方法 

1.1材料种植

试验材料选用高纤亚麻品种New2，于2013～2014年在黑龙江省农科院盆栽场种植。亚麻在5月初种植，100粒/盆，重复6次，随机区组排列。

1.2材料处理

在亚麻生长至苗期，间苗，保留长势均匀的植株80株/盆。分别从快速生长期和现蕾期两个不同时期开始喷施BRs溶液和BRZ溶液，处理时间选择在下午16：00—18：00，每次处理喷施溶液150mL/m²，以仅喷施ddH₂O为对照组，以加入不同浓度的BRs(0.01,0.05,0.1,0.2mg.L^-1)、BRZ(1mg.L^-1)为处理组。每隔15天喷施1次。BRZ(1mg.L^-1)的配制方法用1mg BRZ溶于100μL二甲基亚枫(DMSO)中，母液浓度10⁴mg/L，取100μL母液溶于1L溶液中，即可。

1.3农艺性状及产量统计

在工艺成熟期收获，每个处理每次重复取20株长势均一的植株，测算亚麻株高及工艺长。每个处理选长势一致、重复性好的4盆，每盆80株，用于比较不同处理的原茎产量和全麻率。

2、结果与分析 

2.1株高

在快速生长期开始外施不同浓度的BRs，亚麻株高均低于对照；在现蕾期开始外施不同浓度的BRs，BR1-4处理亚麻株高均高于对照，株高分别提高1.98％、3.50％、0.37％、2.28％，BR2提高效果最好。无论快速生长期还是现蕾期开始外施BRZ均可明显提高亚麻株高，分别提高2.87％、3.11％(图1)。

2.2工艺长

在快速生长期开始外施不同浓度的BRs，仅BR4处理亚麻工艺长高于对照，提高1.56％；从现蕾期开始外施不同浓度的BRs，BR1、BR2处理亚麻工艺长均高于对照，分别提高0.46％、1.01％。无论快速生长期还是现蕾期开始外施BRZ，则均可提高亚麻工艺长，分别提高4.33％、1.32％(图2)。

2.3原茎产量

在快速生长期开始外施不同浓度的BRs，亚麻原茎产量均低于对照；在现蕾期开始外施不同浓度的BRs，BR2处理亚麻原茎产量高于对照，提高3.00％。快速生长期外施BRZ可明显提高亚麻原茎产量，提高4.30％(图3)

2.4全麻率

在快速生长期开始外施不同浓度的BRs，BR1、BR2及BR4处理亚麻全麻率均高于对照，分别提高3.24％、1.36％及0.64％；从现蕾期开始外施不同浓度的BRs，BR1、BR4处理亚麻全麻率高于对照，分别提高3.65％、5.03％。快速生长期、现蕾期外施BRZ均可提高亚麻全麻率，分别提高1.36％、3.86％(图4)。

3.结论

综上，从快速生长期或现蕾期开始喷施BRZ，亚麻株高、工艺厂、原茎产量及全麻率等较对照均明显提高(见表1)，综合表现良好。本结论为大田生产上合理施用BRZ作为植物生长调节剂,促进亚麻生长发育,提高亚麻纤维产量提供了理论依据。

表1  BR、BRZ对亚麻农艺性状及产量的影响

注：CK:ddH₂O；BR1:0.01mg.L^-1；BR2:0.05mg.L^-1；BR3:0.1mg.L^-1；BR4:0.2mg.L^-1；BRZ：1mg.L^-1 。