[發明專利]褪黑素在提高植物抵抗澇害脅迫中的新應用

有效

• 申請號: 201510408051.2
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105076136B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 孔瑾;鄭曉東;周景哲;陳浩;王娜;王琳;單冬茜;馮超
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01N43/38
• 分類號: A01N43/38;A01P21/00
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙)11392
• 代理人: 董琪

技術領域

本發明涉及褪黑素在提高植物抵抗澇害脅迫中的新應用。

背景技術

澇害是主要的自然災害，夏秋季節降水量集中且充沛，如果農田排水不及時，極易造成作物澇害。當作物發生澇害時，會使作物體內活性氧水平上升，打破原有的活性氧代謝平衡，過量合成的活性氧會破壞植物膜系統，對作物生理造成極大危害，最后造成作物減產。

澇害造成的根部缺氧，會減弱植物根部呼吸作用，影響植物水分代謝和鉀離子等礦質元素的吸收；而鉀離子水平的降低反過來又會導致氣孔的關閉，影響水分的吸收。植物根部氧氣不足，導致有氧呼吸減弱，無氧呼吸加強，缺氧環境造成的無氧呼吸的增強使植物根部的乙醇等有毒物質積累，對植物根部細胞造成毒害作用。此外，植物光呼吸酶和羧化酶活性受到影響，加劇光抑制，影響光合產量。因此，提高栽培植物的抗澇害脅迫能力迫在眉睫，這在農業生產上具有極為重要的意義。

澇害脅迫下產生的過量的活性氧是造成植物傷害的重要因素。因此近年來，人們嘗試從減少或清除逆境脅迫下產生的過量的活性氧的角度去緩解澇害脅迫對植物造成的損傷。已有研究表明，8-羥基喹啉(超氧自由基清除劑)、苯甲酸鈉(羥基自由基清除劑)、維生素E(單線態氧清除劑)等能有效清除活性氧，提高植物的抗澇害能力。抗壞血酸和還原性谷胱甘肽也能有效清除多種活性氧。此外，這些活性氧清除劑，還能促進各種抗氧化酶的活性，從而進一步清除活性氧，保護植物免受活性氧的損害。為了及時清除脅迫引起的活性氧簇(reactive oxygen species，以下簡稱ROS)，植物本身具有一系列的抗氧化機制，以保證自身適應各種環境脅迫。研究表明，植物對非生物脅迫的耐性與其抗氧化系統清除ROS的能力密切相關。然而，在農業生產中，植物體內的抗氧化機制往往不足以及時清除脅迫引起的ROS，從而使植物生長受阻。

褪黑素又稱為美拉酮寧、抑黑素、松果腺素，化學命名N-乙酰基-5-甲氧基色胺，其是近年來才被發現的重要的植物內源活性氧清除劑，但是目前沒有人研究過褪黑素對植物澇害脅迫的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種褪黑素在提高植物抵抗澇害脅迫中的新應用，其能顯著增強植物清除ROS的能力，減輕澇害脅迫對植物造成的氧化傷害，明顯提高植物抵抗澇害脅迫的能力。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

以褪黑素為有效成分的產品在提高植物抵抗澇害脅迫中的新應用。

所述以褪黑素為有效成分的產品為褪黑素水溶液。

所述褪黑素水溶液的濃度為10～300μmol/L。

優選地，所述褪黑素水溶液的濃度為50～200μmol/L。

所述褪黑素水溶液由100mmol/L的褪黑素乙醇溶液稀釋而成。

所述植物為單子葉植物或雙子葉植物。

優選地，所述單子葉植物為小麥、玉米、水稻或韭菜；所述雙子葉植物為山定子、大豆、花生或蘿卜。

所述提高植物抵抗澇害脅迫的方法，包括以下步驟：將以褪黑素為有效成分的產品噴施于植物苗葉面上。

所述噴施步驟中，噴施頻率兩天一次，總噴施次數為5～10次。

所述每次每株植物的噴施量相同。

所述褪黑素的結構為：

本發明的有益效果在于：本發明將褪黑素應用于提高植物抵抗澇害脅迫中，能顯著增強植物清除ROS的能力，減輕澇害脅迫對植物造成的氧化傷害，明顯提高植物抵抗澇害脅迫的能力，從而降低澇害導致的產量和品質下降；此外，其施用方便，穩定性好。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明。

下述實施例中所用材料、試劑，如無特殊說明，均為市售商品。

下述實施例中所用褪黑素為100mmol/L的褪黑素乙醇溶液，且其由中國農業大學果樹系配制。

下述實施例中所用褪黑素產品為褪黑素水溶液。

實施例1，以褪黑素為有效成分的產品在提高山定子抵抗澇害脅迫中的新應用。

將100mmol/L的褪黑素乙醇溶液用蒸餾水稀釋，分別配制為50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L的褪黑素水溶液待用。

將用去離子水浸泡48h的山定子種子播種于填滿蛭石的穴盆中，在溫度25℃，光強6lux條件下的培養室培養兩周，然后用半培養液處理一周，再用全營養液處理一周。