一种低氧逆境下的水稻种子引发剂及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水稻种植技术领域，具体涉及一种低氧逆境下的水稻种子引发剂及其 使用方法。
【背景技术】
[0002] 淹/渍害是限制直播稻种子萌发、幼苗生长的一个主要环境因子。实际生产中，由 于土地不平整、田间排水性差以及无法预测的降雨等原因，往往导致直播稻种子处于低氧/ 无氧的淹/渍胁迫环境。尽管作为淀粉类种子，水稻能够通过无02的乙醇发酵进行少量的能 量供应，但是实际生产中仍对导致直播水稻发芽率差、出苗不齐不全等问题，导致直播产量 不稳。其原因可能是由于1)在厌氧胁迫下，种子内淀粉降解和糖的利用效率低，种子萌发速 率慢;2)胁迫期长，厌氧呼吸供给的少量能量供应无法长期支持种子萌发;3)厌氧呼吸的产 物酒精对种子萌发的毒害作用。
[0003] "种子引发"又称为"渗透调节"，是一项控制种子缓慢吸水和后期逐步回干从而提 高种子发芽率的种子处理技术。其原理主要是控制条件的种子缓慢吸水，使种子吸水至滞 留期，保证种子发芽代谢顺利进行，但防止胚根突破种皮，从而减少吸胀损伤，让种子进行 预发芽的生理生化代谢和修复，并使细胞膜、细胞器、DNA得到充分修复，大量研究表明，利 用种子引发技术能够激活种子内各种抗逆、防御性酶活性，提高其胁迫抗性。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种低氧逆境下的水稻种 子引发剂及其使用方法的技术方案。
[0005] 所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂，其特征在于包括种子引发剂和种子胁 迫缓冲剂，每升种子引发剂含有以下组分:PEG 80~120g、水杨酸0.1~0.6mg和茉莉酸0.1 ~0.5mg，每升种子胁迫缓冲剂含有以下组分:葡萄糖20~30g、鹿糖20~30g、a-酮戊二酸10 ~20g、延胡索酸10~20g、L_谷氨酰胺10~20g、抗坏血酸10~20g和梓檬酸25~35g。
[0006] 所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂，其特征在于所述的每升种子引发剂含 有以下组分:PEG 90~110g、水杨酸0.2~0.5mg和茉莉酸0.2~0.4mg。
[0007] 所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂，其特征在于所述的每升种子胁迫缓冲 剂含有以下组分:葡萄糖24~26g、鹿糖24~26g、a-酮戊二酸14~16g、延胡索酸14~16g、L-谷氨酰胺14~16g、抗坏血酸14~16g和柠檬酸28~32g。
[0008] 所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂的使用方法，其特征在于包括以下步 骤： 1) 选取大小均匀、完整的种子，用〇.2%HgCl2消毒5min，蒸馏水冲洗干净后置于烧杯中， 加入种子引发剂，每升种子引发剂处理种子量为1~2kg，在15°C人工气候箱内于黑暗条件 下引发处理36h; 2) 引发结束后将种子用蒸馏水快速冲洗干净，用滤纸吸干表面水分后置于30°C的鼓风 干燥箱中回干至原含水量； 3)播种前，用胁迫缓冲剂浸种10~24小时，以不露白为准，每升胁迫缓冲剂处理种子量 为1~2kg，处理完的种子即可于大田播种。
[0009] 本发明利用种子引发提高胁迫抗性的基础上，针对无氧胁迫下种子萌发可能存在 的限制因子，通过配置不同的引发剂与浸种剂，从而提高种子萌发能力，提高种子出芽率。
【具体实施方式】
[0010] 以下结合实施例来进一步说明本发明。
[0011 ]实施例1: 一种低氧逆境下的水稻种子引发剂的配制 种子引发剂:取PEGlOOg、水杨酸0.4mg和茉莉酸0.3mg溶于1L水中，得到种子引发剂。 [0012]胁迫缓冲剂：取葡萄糖25g、蔗糖25g、a-酮戊二酸15g、延胡索酸15g、L-谷氨酰胺 15g、抗坏血酸15g和柠檬酸30g溶于1L水中，得到胁迫缓冲剂。
[0013]实施例2:-种低氧逆境下的水稻种子引发剂的配制 种子引发剂:取PEG80g、水杨酸0. lmg和茉莉酸0. lmg溶于1L水中，得到种子引发剂。 [0014]胁迫缓冲剂：取葡萄糖20g、蔗糖20g、a-酮戊二酸10g、延胡索酸10g、L-谷氨酰胺 1 〇g、抗坏血酸1 〇g和柠檬酸25g溶于1L水中，得到胁迫缓冲剂。
[0015]实施例3:-种低氧逆境下的水稻种子引发剂的配制 种子引发剂:取PEG120g、水杨酸0.6mg和茉莉酸0.5mg溶于1L水中，得到种子引发剂。 [0016]胁迫缓冲剂：取葡萄糖30g、蔗糖30g、a-酮戊二酸20g、延胡索酸20g、L-谷氨酰胺 20g、抗坏血酸20g和柠檬酸35g溶于1L水中，得到胁迫缓冲剂。
[00Π ]实施例4: 一种低氧逆境下的水稻种子引发剂的配制 种子引发剂:取PEG90g、水杨酸0.2mg和茉莉酸0.2mg溶于1L水中，得到种子引发剂。 [0018]胁迫缓冲剂：取葡萄糖24g、蔗糖24g、a-酮戊二酸16g、延胡索酸16g、L-谷氨酰胺 14g、抗坏血酸14g和柠檬酸32g溶于1L水中，得到胁迫缓冲剂。
[0019]实施例5:-种低氧逆境下的水稻种子引发剂的使用方法 1) 选取大小均匀、完整的种子，用〇. 2%HgCl2消毒5min，蒸馏水冲洗干净后置于烧杯中， 加入种子引发剂，每升种子引发剂处理种子量为1~2kg，在15°C人工气候箱内于黑暗条件 下引发处理36h; 2) 引发结束后将种子用蒸馏水快速冲洗干净，用滤纸吸干表面水分后置于30°C的鼓风 干燥箱中回干至原含水量； 3) 播种前，用胁迫缓冲剂浸种10~24小时，以不露白为准，每升胁迫缓冲剂处理种子量 为1~2kg，处理完的种子即可于大田播种。
[0020] 试验例1: 试验于2015年进行，以常规浸种催芽处理为CK，本发明试剂(实施例1)与使用方法(实 施例5)为T，播种后田面保持水层10cm，直至试验结束。调查水稻播种后7天发芽率和播种后 20天幼苗成活率(表1)。结果表明无论籼稻还是粳稻，处理后种子7天后的发芽率处理T和对 照CK没有显著差异，但是随着生育进程的推进，20天后幼苗成活率出现显著差异，处理T下 幼苗成活率要显著高于对照。观察显示，对照处理下后期幼苗出现腐烂、霉变等现象，而处 理T下，症状显著降低，这与胁迫剂中碳酸物质的缓解作用有关。
[0021 ]表1淹水胁迫下，不同处理对直播水稻种子发言率和幼苗成活率的影响
[0022] 试验例2: 试验于2015年进行，以常规浸种催芽处理为CK，本发明试剂(实施例3)与使用方法(实 施例5)为T，播种后田面保持水层10cm，直至试验结束。调查水稻播种后7天发芽率和播种后 20天幼苗成活率(表2)。结果表明无论籼稻还是粳稻，处理后种子7天后的发芽率处理T和对 照CK没有显著差异，但是随着生育进程的推进，20天后幼苗成活率出现显著差异，处理T下 幼苗成活率要显著高于对照。观察显示，对照处理下后期幼苗出现腐烂、霉变等现象，而处 理T下，症状显著降低，这与胁迫剂中碳酸物质的缓解作用有关。
[0023] 表2淹水胁迫下，不同处理对直播水稻种子发言率和幼苗成活率的影响
【主权项】
1. 一种低氧逆境下的水稻种子引发剂，其特征在于包括种子引发剂和种子胁迫缓冲 剂，每升种子引发剂含有以下组分：PEG 80~120g、水杨酸0.1~0.6mg和茉莉酸0.1~ 0.5mg，每升种子胁迫缓冲剂含有以下组分:葡萄糖20~30g、鹿糖20~30g、a-酮戊二酸10~ 2(^、延胡索酸10~20〖、1^-谷氨酰胺10~20〖、抗坏血酸10~20〖和朽1檬酸25~35区。2. 如权利要求1所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂，其特征在于所述的每升种 子引发剂含有以下组分:PEG 90~110g、水杨酸0.2~0.5mg和茉莉酸0.2~0.4mg。3. 如权利要求1所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂，其特征在于所述的每升种 子胁迫缓冲剂含有以下组分:葡萄糖24~26g、鹿糖24~26g、a-酮戊二酸14~16g、延胡索酸 14~16g、L_谷氨酰胺14~16g、抗坏血酸14~16g和梓檬酸28~32g。4. 如权利要求1、2或3所述的一种低氧逆境下的水稻种子引发剂的使用方法，其特征在 于包括以下步骤： 1) 选取大小均匀、完整的种子，用〇.2%HgCl2消毒5min，蒸馏水冲洗干净后置于烧杯中， 加入种子引发剂，每升种子引发剂处理种子量为1~2kg，在15°C人工气候箱内于黑暗条件 下引发处理36h; 2) 引发结束后将种子用蒸馏水快速冲洗干净，用滤纸吸干表面水分后置于30°C的鼓风 干燥箱中回干至原含水量； 3) 播种前，用胁迫缓冲剂浸种10~24小时，以不露白为准，每升胁迫缓冲剂处理种子量 为1~2kg，处理完的种子即可于大田播种。
【专利摘要】一种低氧逆境下的水稻种子引发剂及其使用方法，属于水稻种植技术领域。该低氧逆境下的水稻种子引发剂包括种子引发剂和种子胁迫缓冲剂，每升种子引发剂含有以下组分：PEG？80～120g、水杨酸0.1～0.6mg和茉莉酸0.1～0.5mg，每升种子胁迫缓冲剂含有以下组分：葡萄糖20～30g、蔗糖20～30g、a-酮戊二酸10～20g、延胡索酸10～20g、L-谷氨酰胺10～20g、抗坏血酸10～20g和柠檬酸25～35g。本发明利用种子引发提高胁迫抗性的基础上，针对无氧胁迫下种子萌发可能存在的限制因子，通过配置不同的引发剂与浸种剂，从而提高种子萌发能力，提高种子出芽率。
【IPC分类】A01N37/44, A01N37/36, A01N37/40, A01N37/06, A01N31/02, A01N43/16, A01P21/00, A01N43/08, A01C1/00, A01N37/42
【公开号】CN105557690
【申请号】CN201610020056
【发明人】陈松, 徐春梅, 王丹英, 章秀福
【申请人】中国水稻研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月13日