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基于nZVI纳米引发的耐UV-B型燕麦种子包膜方法技术

技术编号:42560900 阅读:10 留言:0更新日期:2024-08-29 00:30
本发明专利技术涉及种子加工处理技术领域,具体涉及一种基于nZVI纳米引发的耐UV‑B型燕麦种子包膜方法。本申请的发明专利技术人经过大量的实验,发现了以纳米材料nZVI为引发剂对植株种子进行引发,可以提高植株抗紫外胁迫能力,并进一步探索了不同纳米材料在不同处理条件下对种子的发芽率、苗长、根长等多种农艺性状的影响,筛选了纳米材料nZVI引发时的最适引发条件,对于提高燕麦的产量和品质具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及种子加工处理,具体涉及一种基于nzvi纳米引发的耐uv-b型燕麦种子包膜方法。


技术介绍

1、种子是植物生长发育的基础,是农业生产发展的芯片,具有无与伦比的地位和重要性。种子作为单独的一个篇章着重列出,其作为农业的“芯片”从此开始了新的篇章。燕麦(avena sativa)是禾本科燕麦属的一种重要的饲粮兼用型作物。根据其外观特征,可将其划分为两个大类,即皮燕麦(avena sativa)和裸燕麦(avena nuda)。裸燕麦因其富含蛋白质和脂肪等营养成分,被普遍认为是一种很好的食品;皮燕麦具有茎叶柔软、粗蛋白、平衡的氨基酸等特性,是一种高产、优质的粮饲兼用作物。在全球范围内,皮燕麦的生产区域主要分布在温带地区。燕麦在我国种植历史悠久,主要产区分布于各山区、高原和北部高寒冷凉地带,燕麦可以用来进行青刈,也可以调制干草,制成青贮饲料,可以用来给牲畜提供高质量的精饲料,在气候恶劣、暖季短、冷季长的高寒牧区,燕麦被认为是一种在稳产的人工栽培燕麦饲草,在畜牧业生产中具有很高的利用价值和开发潜力。

2、青藏高原位于中低纬度(约北纬28-40度),平均海拔4000m以上,是世界上紫外线辐射最强烈的地区之一,紫外线辐射会对高原生态带来很大影响。青藏高原畜牧业是当地少数民族生活的根本,牧草产量是畜牧业发展的基础,人们关注青藏高原地区植物的生长及作物产量对紫外线辐射的反应。种子萌发作为植物生命起始,在紫外线辐射的作用下一定会受到影响:高强度的紫外线辐射能显著延缓作物种子的发芽进程,降低种子发芽整齐度;种苗形态建成及发育是牧草生产的前提。紫外线辐射会影响幼苗的生长发育,影响牧草幼苗的正常生长。研究表明:紫外线辐射对植物的生理状态和形态都是呈现负相影响的。辐射会延缓和推迟植物生长的发育、改变形态结构、影响籽粒产量、引起dna损伤、破坏光合色素,减小叶面积和茎节的长短。

3、种子萌发期及苗期是植物在逆境胁迫条件下生长的关键及敏感阶段,青藏高原上高强度的uv-b辐射会对燕麦种子的萌发及萌发后的幼苗造成一定的氧化损伤,最终降低燕麦的产量和品质。

4、因此,亟需开发一种成本低、污染小、能够促进建植早期燕麦幼苗生长、帮助燕麦抵抗强烈uv-b辐射的方法。


技术实现思路

1、纳米技术是农业应用的先进技术之一,市面上现存多种应用于植株上的纳米材料,不同纳米材料对不同植株的作用效果不同,同一纳米材料在不同处理条件下对同一植株的作用效果也不同。现有技术中利用纳米材料提高植株抗胁迫能力的方法,一是将纳米材料制备的溶液喷晒在植株叶面上,该方法仅能作用于已成苗长叶的植株,无法作用于萌发期的种子,也即无法提高种子的抗紫外胁迫能力;二是将纳米材料拌在田间的土壤中,该方法需要的纳米材料量大、成本高且容易污染土壤、环境。

2、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

3、为此,本专利技术第一方面提供纳米材料nzvi在制备提高种子及所述种子萌发的幼苗的抗紫外胁迫能力的试剂中的应用。

4、铁是一种必需的微量营养素,在呼吸和光合作用过程中对电子传递有积极作用。近年来,铁基nps正被应用于农业。纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nzvi)具有良好的吸附性和还原性,在环境修复、水污染治理和土壤修复等领域具有良好的应用潜力。但纳米nzvi在种子萌发及幼苗生长等相关领域研究较少,尤其用于纳米引发领域,鲜见报道。

5、本申请的专利技术人经过大量的实验,发现了以纳米材料nzvi为引发剂对植株种子进行引发,可以提高植株抗紫外胁迫能力,并进一步探索了不同纳米材料在不同处理条件下对种子的发芽率、苗长、根长等多种农艺性状的影响,筛选了一批能提高燕麦种子抗紫外胁迫能力,且对发芽后的植株影响最小的纳米材料,并再进一步筛选了纳米材料引发时的最适引发条件,对于提高燕麦的产量和品质具有重要意义。

6、根据本专利技术的一个具体实施方案,所述纳米材料nzvi的工作浓度为25-125mg/l。

7、根据本专利技术的具体实施方案,当所述纳米材料nzvi的工作浓度为25-125mg/l,比如25mg/l、26mg/l、27mg/l、29mg/l、50mg/l、75mg/l、100mg/l、125mg/l,或25-125mg/l中的任意浓度值,纳米材料nzvi的工作浓度在此范围时,能大幅提高植株的抗紫外胁迫能力,且对植株的伤害最小,优选的工作浓度为75mg/l。

8、根据本专利技术的具体实施方案,所述植株为禾本科植株。

9、根据本专利技术的具体实施方案,所述禾本科植株包括麦、玉米、小米、高粱。

10、根据本专利技术的具体实施方案,所述麦为燕麦。

11、本专利技术第二方面提供一种提高种子及所述种子萌发的幼苗的抗紫外胁迫能力的方法,包括:以纳米材料nzvi为引发剂,对所述种子进行引发。

12、根据本专利技术的具体实施方案,所述引发的步骤包括:

13、a.将所述纳米材料nzvi配制为纳米悬浮液;

14、b.在培养器具的过滤装置上附着步骤a所述纳米悬浮液;

15、c.将所述植株种子放置于附着有纳米悬浮液的过滤装置上进行引发。

16、利用本专利技术的方法,可以以最小成本获得抗紫外胁迫的植株种子及幼苗,操作简单且几乎不会对土壤产生污染。根据本专利技术的具体实施方案,所述引发的时间为15-20h,比如15h、16h、17h、18h、19h、20h,或15-20h中的任意时间点,引发时间在这个时间范围时,能达到很好的引发效果,优选的引发时间为18h。

17、根据本专利技术的具体实施方案,所述纳米材料nzvi在引发时的工作浓度为25-125mg/l,比如25mg/l、26mg/l、27mg/l、29mg/l、50mg/l、75mg/l、100mg/l、125mg/l,或25-125mg/l中的任意浓度值,纳米材料nzvi在引发时的工作浓度在此范围时,能大幅提高植株的抗紫外胁迫能力,且对植株的伤害最小,优选的引发浓度为75mg/l。

18、根据本专利技术的具体实施方案,所述植株为禾本科植株。

19、根据本专利技术的具体实施方案,所述禾本科植株包括麦、玉米、小米、高粱。

20、根据本专利技术的具体实施方案,所述麦为燕麦。

21、根据本专利技术的具体实施方案,所述培养器具包括培养瓶、培养皿。

22、根据本专利技术的具体实施方案,所述过滤装置包括滤纸、滤膜。

23、根据本专利技术的具体实施方案,对种子进行引发是本领域比较常规的技术,本领域技术人员可以根据常规操作做适当调节,这里不做限制,仅需保证,在引发时,将种子置于纳米悬浮液中即可。

24、本专利技术第三方面一种耐紫外胁迫的种子,由第二方面所述的方法制备而来。

25、根据本专利技术的具体实施方案,所述种子源自麦种、玉米种、小米种或高粱种。

26、根据本专利技术的具体实施方案,所述种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.纳米材料nZVI在制备提高种子及所述种子萌发的幼苗的抗紫外胁迫能力的试剂中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述纳米材料nZVI的工作浓度为25-125mg/L;

3.一种提高种子及所述种子萌发的幼苗的抗紫外胁迫能力的方法,其特征在于,包括:以纳米材料nZVI为引发剂,对所述种子进行引发。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述引发的步骤包括:

5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述引发的时间为15-20h;

6.一种耐紫外胁迫的种子,其特征在于,由权利要求3-5任一项所述的方法制备而来;

7.一种制备耐紫外胁迫、耐储性的种子的方法,其特征在于,对权利要求6所述的种子进行包膜处理。

8.一种种子,其特征在于,由权利要求7所述的方法制备而来。

【技术特征摘要】

1.纳米材料nzvi在制备提高种子及所述种子萌发的幼苗的抗紫外胁迫能力的试剂中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述纳米材料nzvi的工作浓度为25-125mg/l;

3.一种提高种子及所述种子萌发的幼苗的抗紫外胁迫能力的方法,其特征在于,包括:以纳米材料nzvi为引发剂,对所述种子进行引发。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李曼莉于洋冯媛董永祥毛培胜豆丽茹
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:

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