一种促进植物生长与增强抗低温弱光能力的方法技术

本发明专利技术一种促进植物生长与增强抗逆性的方法，属于生化试剂在农业生产上的应用领域，用０．０１～１００ｍｇ／Ｌ盐酸－５－氨基乙酰丙酸或用乙酰丙酸５０～５００ｍｇ／Ｌ浸种或浇灌根系或喷布叶片，连续１～３天，每天１次。使用本发明专利技术的效果在于增加植物叶绿素含量，促进气孔开放，提高净光合速率，降低光呼吸强度，增加可溶性糖和干物质积累，从而提高植物抗逆性，并提高产量。由于５－氨基乙酰丙酸本身为内源代谢产物，能够被生物降解，无残留，无污染，对人体无毒性，可用于大田和设施农业的无公害生产。图为经８℃低温处理６小时的甜瓜幼苗（左为处理，右为对照）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Method for promoting plant growth and enhancing ability of resisting low temperature and weak light

The invention relates to a plant growth promoting and enhancing the resistance method, which belongs to the application field of biochemical reagents in agricultural production, with 0.01 ~ 100mg / L - 5 - aminolevulinic acid hydrochloride or levulinic acid 50 ~ 500mg / L or root soaking water or spray the leaves, for 1 to 3 days, 1 times a day. The effect is to increase the chlorophyll content, promote stomatal opening, increase the net photosynthetic rate, reduce light respiration, increase soluble sugar and dry matter accumulation, so as to improve plant resistance, and improve the yield of. The 5 - aminolevulinic acid itself as endogenous metabolites can be biodegraded, no residue, no pollution, non-toxic to human body, can be used in the field of pollution-free production and agricultural facilities. The results showed that the muskmelon seedlings were treated with 8 DEG C for at least 6 hours. \ue5cf

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术，属于生化试剂在农业生产上的应用，专用于提高植物光合能力，促进植物生长发育，增加产量，增强抗逆性。(二)技术背景植物生长发育经常受到各种不良环境条件的制约，往往导致生长和产量下降。虽然通过改善农业环境或者选育抗逆性强的作物品种可以达到增产增收的目的，但其成本高，年限长，还可能带来其它副效应。例如，自上世纪九十年代以来，我国农业设施栽培技术越来越普及，虽然它改善了作物生长的部分环境因子，但所造成的弱光、次生盐渍化等副作用迄今还无法解决，而且由于它多数是在冬季低温季节进行，夜晚的低温胁迫常常会危及植物生命，降低生产能力。已经有一些国家专利技术专利可以用于提高植物光合作用，增强抗逆性。但是，多半是将几种大量或微量元素和(或)植物激素按一定比例配合。由于成份复杂，作用机理不明确，而且使用方法不易被生产者掌握，使用效果往往也不稳定。也有一些研究提出使用植物激素脱落酸等物质来提高植物抗寒性，但其代价是抑制植物生长，降低产量。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中使用植物激素增强抗逆效果不稳定或降低产量的缺陷，提供一种同时促进植物生长与增强抗逆性的方法，用于提高植物光合能力，促进植物生长发育，增加产量，增强抗逆性。技术方案，其特征在于，在种子萌发期用0.01～20mg/L盐酸-5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸种或在幼苗生长期用1～100mg/L盐酸-5-氨基乙酰丙酸浇灌根系或喷布叶片，连续1～3天，每天1次。也可以在植物幼苗生长期用5-氨基乙酰丙酸的类似物乙酰丙酸(LA)50～500mg/L浇灌根系或喷布叶片，连续1～3天，每天1次。有益效果本专利技术使用一种单一的生化试剂ALA及其类似物乙酰丙酸，通过提高植物的光合作用来促进植物生长，通过提高呼吸作用来增强植物新陈代谢，增加植物叶绿素含量(特别是叶绿素b含量)，促进气孔开放，提高净光合速率，降低光呼吸强度，增加可溶性糖和干物质积累，因而不仅抗逆性明显提高，而且能够达到增产的目的。由于5-氨基乙酰丙酸本身为内源代谢产物，能够被生物降解，无残留，无污染，对人体无毒性，可用于大田和设施农业的无公害生产。该方法操作简便，效果稳定，增效明显。 ALA和LA的结构通式生化试剂盐酸-5-氨基乙酰丙酸和乙酰丙酸一般于用生物化学研究(分别见《(试剂手册》第二版，中国医药公司上海化学试剂采购供应站编，上海科学技术出版社，1984，第71页和第733页；《(化学试剂目录手册》北京化学试剂公司编，北京工业大学出版社，1993，第42页和第416页)。其中5-氨基乙酰丙酸是生物体内四吡咯化合物包括叶绿素、亚铁血红素、光敏素、维生素B12等生物合成的关键前体，因而在四吡咯化合物生物合成研究过程中，曾经对5-氨基乙酰丙酸的生物合成与生理代谢等进行过大量研究。乙酰丙酸是生物体内5-氨基乙酰丙酸脱氢酶的抑制剂，可以抑制ALA代谢，促进ALA积累。但是它们直接应用于农业生产还未见报道。本专利技术根据5-氨基乙酰丙酸(ALA)是植物叶绿素和亚铁血红素生物合成关键前体的原理，研究发现一定浓度的ALA处理能够明显提高植物叶片叶绿素含量，特别是叶绿素b的含量，因而可以增加弱光条件下植物叶片对光能的吸收，提高叶片表观光量子效率和羧化效率，从而提高植物净光合速率，增加干物质积累，提高可溶性糖含量和细胞汁液浓度，同时还提高植物叶片或种子的暗呼吸强度，促进新陈代谢，因而，可以从根本上增强植物抗低温和盐渍能力。此外，本专利技术还发现，ALA处理在提高净光合速率的同时还抑制光呼吸，这可能是ALA促进植物光合作用的重要原因。试验研究表明ALA能够明显提高弱光下生长的植物叶片光合能力，顶部叶片的饱和光合速率(Ps)比对照高出26-188％，基部叶片的饱和光合速率(Ps)比对照高出40-233％。叶片表观量子效率分别比对照高出32-271％。ALA处理明显提高了弱光下生长的甜瓜叶片同化CO2能力，叶片的羧化效率分别比对照高出55-210％。测定ALA处理植株的干重表明，10mg/LALA和100mg/LALA处理后植株干重分别比对照高出17.38％和26.91％，说明干物质积累量增加。本专利技术的创造性特点还在于，无论是适境还是逆境条件下，利用一定浓度的ALA浸泡种子或浇灌植物幼苗根系或喷布于叶片，都可以促进植物种子萌发进程和幼苗生长，提高幼苗叶片的净光合速率和组织暗呼吸速率，增强抵抗弱光、低温和盐渍等逆境胁迫的能力。使用本专利技术所述的促进植物生长与增强抗逆性的方法，可明显促进植物光合作用，增加对逆境的适应能力。由于它的作用机理在于提高植物光合作用和呼吸作用，通过增加植物干物质积累和能量储备，来促进植物生长或抵御环境胁迫，因而对植物本身没有任何副作用。以前曾提出利用植物激素脱落酸来增强植物抗寒性，但是由于脱落酸会明显抑制叶片气孔开度，因而，在植物抗寒性提高的同时也抑制了光合作用和干物质积累。本专利技术所用的ALA能够在正常条件下增大叶片气孔开度，增加细胞间隙CO2浓度，提高净光合速率；植物在经受低温胁迫后，可以在短时间内恢复气孔开度和光合作用，因而，有利于低温胁迫后植物生长的恢复。由于所有生物体内都含有5-氨基乙酰丙酸，农田使用低浓度的ALA不会对生态环境造成不利影响，也不会引起人体健康安全问题，因而，是一种无毒无污染的技术。附图说明图1为经8℃低温处理6小时的甜瓜幼苗，示低温伤害症状。左边植株经10mg/LALA预处理，仅有少量叶片叶缘失水卷曲，右边植株为对照，几乎所有叶片失水死亡。具体实施方式实例1.甜瓜(品种为西亚蜜1号)幼苗培养于植物光照培养箱中，植株顶部的光照强度约150μmol·m-2·s-1。植株幼小时，从外观上看不出有明显不同。但是随着植株叶片数量增加，植株基部叶片所能接受到的光强越来越少，结果导致下部叶片逐渐枯黄，叶片光合性能明显下降。4叶龄时用CIRAS-1型便携式植物光合仪测定的数据表明，顶部第1张叶片的饱和光合速率(Ps)为8μmol·m-2·s-1，其下叶片的Ps依次为5.7，2.7和0.9μmol·m-2·s-1。但是，如果叶片喷布10mg/L ALA，则3天后叶片的Ps值依次为10.1，9.0，7.8和2.3μmol·m-2·s-1，分别比对照高出26.25％，57.89％，188.89％和155.56％。如果叶片喷布100mg/LALA，则叶片Ps值依次为11.4，9.3，5.3和3.0μmol·m-2·s-1，分别比对照高出42.5％，63.16％，96.30％和233.3％。由于越是植株基部，其所获得的光照越少，而ALA处理后，越是基部叶片，其Pn值增加的幅度越大，说明ALA能够明显提高弱光下生长的植物叶片光合能力(表1)。实例2.利用CIRAS-1型便携式植物光合仪在人为控制的低光强或低CO2条件下分别测定生长于顶部光强约150μmol·m-2·s-1培养箱中的甜瓜幼苗不同叶片的净光合速率，然后根据光强-净光合速率或细胞间隙CO2浓度-净光合速率的直线关系计算出各自的表观量子效率和羧化效率，结果表明，对照植株叶片的表观量子效率随着叶位的下降几乎呈倍数(约两倍)下降，说明甜瓜是一种极不耐荫的植物。如果用10mg/LALA处理，3天后再测定光合速率，则第1叶表观量子效率比对照高出40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进植物生长与增强抗逆性的方法，其特征在于，在种子萌发期用０．０１～２０ｍｇ／Ｌ盐酸－５－氨基乙酰丙酸浸种或在幼苗生长期用１～１００ｍｇ／Ｌ盐酸－５－氨基乙酰丙酸浇灌根系或喷布叶片，连续１～３天，每天１次。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪良驹，姜卫兵，黄保健，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]