本发明涉及一种利用植物激素提高低温胁迫下油菜种子萌发能力的方法及应用,尤其涉及茉莉酸甲酯促进低温胁迫下油菜种子萌发方法及其应用,属于农业。
背景技术:
1、油菜(brassica napus l.)作为全球第二大油料作物,是国产植物油第一大来源,种植面积世界第一,常年种植面积1亿亩上下。总产世界第二,仅次于加拿大。我国主产区为长江流域,面积和总产均超90%,但我国主要以冬油菜为主,菜籽油进口依赖程度逐年升高。
2、低温胁迫作为一种重要的逆境胁迫严重制约我国油菜的发展。我国油菜主产区位于长江中下游区域,近年来由于水稻晚熟晚稻-冬油轮作茬口紧张,低温成为影响油菜种子萌发的关键环境因素。油菜种子的最适萌发温度区间为22-26℃。由于气温在10月下旬以后下降到15℃以下,并经常出现异常低温,传统的油菜种植季节已经过去。低温环境极大地影响了油菜种子的发芽率,甚至导致发芽时间推迟3至7天。现有的解决方法通常进行育苗移栽,及先集中育苗管理,待苗子长大后再移栽,在田间撒施谷壳灰、草木灰,或者利用稻草、谷壳等作物秸秆进行覆盖以保暖,但这些方法需要更多的劳动力投入,大大增加了我国油菜生产成本。因此,解决提高种子萌发能力过程中劳动力的投入和生产成本增加的问题尤为重要。
3、施加外源因素是否可以提高种子萌发能力是本技术领域需要解决的问题之一。茉莉酸是一类含氧脂质衍生物,被认为是植物生长和环境适应所必需的植物激素,广泛存在于植物体内。它首次在茉莉花中被发现是在20世纪60年代,而到了1980年,ueda和kato从苦艾中成功分离并鉴定了茉莉酸甲酯(meja),这种化合物具有促进衰老生理活性。茉莉酸甲酯(meja)是否可以作为外源因素,作用于油菜种子,以提高低温胁迫下油菜种子萌发能力,尚未有相关报道。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中的一些缺陷,提供一种利用植物激素提高低温胁迫下油菜种子萌发能力的方法及应用。本发明利用植物激素茉莉酸甲酯(meja)来增强油菜种子在低温胁迫下的发芽能力。该方法旨在深入研究外源茉莉酸甲酯在低温胁迫下对促进油菜种子萌发的效果,又可以在一定程度上减少种植上面临的病虫害。本发明的目标是为提高油菜在寒冷环境下的出苗率提供理论指导和科学依据。
2、为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
3、本发明首先提供茉莉酸甲酯在提高低温胁迫下油菜种子萌发能力的应用;进一步的,所述应用为提高在4℃低温胁迫条件下油菜种子萌发能力;所述茉莉酸甲酯的浓度为10-100μm,优选为50μm。
4、本发明还提供一种提高寒冷胁迫下油菜种子萌发能力的方法,所述方法为使用茉莉酸甲酯对油菜种子进行浸种处理。
5、进一步的,本发明所述浸种处理时,茉莉酸甲酯的浓度为10-100μm,优选为50μm。
6、进一步的,本发明所述方法包括在恒温培养箱中,使用茉莉酸甲酯对油菜种子浸种,然后再将上述浸种后的油菜种子放入培养皿中,在恒温培养箱中进行黑暗培养。
7、进一步的,本发明所述恒温培养箱的温度设置为4℃。
8、进一步的,本发明所述黑暗培养的时间为10天。
9、进一步的,本发明所述浸种的时间为4小时。
10、进一步的,本发明中采用的油菜种子材料中双11号(zs11)、k407、宁油杂(nyz)为公知公用材料,其他的油菜种子材料均为以中双11号(zs11)为基础,在10℃条件下筛选出的具有较好萌发能力的种子材料,gec、s413、s673、s474、s610、s713、c23、s12、s661、s484、s115、s303、s461、s431、r94、r196为筛选的种子编号。
11、本发明的有益效果:
12、(1)本发明提供了茉莉酸甲酯在提高低温胁迫油菜种子萌发能力中的应用。本发明通过实验验证,适当浓度茉莉酸甲酯浸种能够促进低温胁迫下油菜种子萌发,50μm茉莉酸甲酯对油菜种子萌发的促进效果最佳,与0μm茉莉酸甲酯(对照)处理相比,50μm茉莉酸甲酯浓度浸种处理后的油菜种子的发芽率、发芽势、胚根长度得到明显提高。
13、(2)本发明所使用meja是一种经济实惠的人工提取天然植物激素,具有芳香味,扩散速度快,易于识别。茉莉酸甲酯是由植物体内合成的天然激素,对人体健康无害,且具有安全环保的特点。
14、本发明通过实验验证了,通过外源施用茉莉酸甲酯可以引发植物对寒冷等环境胁迫的形态学和生理反应,诱导植物启动防御系统,从而提高植物的抗逆性。
15、(3)本发明操作简便,只需一个相对密闭的盛放种子的器皿,对温度,工具,操作技巧都没有任何要求,用时少。本发明的方法是一种性价比极高的技术,通过简便的操作就可以极大地提高种子的发芽率和抗寒能力。
1.茉莉酸甲酯在提高低温胁迫下油菜种子萌发能力中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述应用为提高在4℃低温胁迫条件下油菜种子萌发能力。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述茉莉酸甲酯的浓度为10-100μm。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述茉莉酸甲酯的浓度为50μm。
5.一种提高低温胁迫下油菜种子萌发能力的方法,其特征在于,所述方法为使用茉莉酸甲酯对油菜种子进行浸种处理。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述浸种处理时,茉莉酸甲酯的浓度为10-100μm,优选为50μm。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法包括:在恒温培养箱中,使用茉莉酸甲酯对油菜种子浸种,然后再将浸种后的油菜种子低温培养箱中进行黑暗培养。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述恒温培养箱的温度为24℃。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述低温培养的温度为4℃;所述低温培养箱中黑暗培养的时间为10天。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述浸种的时间为3~6小时。