本發(fā)明涉及一種用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑及其使用方法，屬于農(nóng)業(yè)。

背景技術(shù)：

1、隨著氣候變化，極端高溫事件頻繁增加，加劇了高溫脅迫對水稻產(chǎn)量的負(fù)面影響。水稻穗分化期高溫脅迫主要通過減少每穗粒數(shù)，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。植物激素在調(diào)節(jié)幼穗形態(tài)建成(枝梗及穎花分化與退化)過程中具有重要作用。早期的研究主要關(guān)注在高溫脅迫下生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素和脫落酸等經(jīng)典植物激素對每穗粒數(shù)的影響，但對新型植物激素茉莉酸甲酯在緩解高溫脅迫對每穗粒數(shù)障礙的生理機(jī)制尚不明確。深入了解高溫脅迫對水稻生長發(fā)育的障害機(jī)理，并采取有效的栽培措施緩解其對產(chǎn)量的影響具有重要意義。水稻的各個時期都可能出現(xiàn)高溫事件，但在其生殖階段最容易遭遇高溫脅迫。大量研究表明，當(dāng)溫度超過35℃的臨界閾值時，水稻的每穗粒數(shù)減少，小穗不育，籽粒灌漿時間縮短，粒重減輕，從而對產(chǎn)量造成不利影響。甚至在開花或灌漿期，短時間的高溫脅迫(超過35℃)也會導(dǎo)致水稻產(chǎn)量下降。然而，以往的研究主要關(guān)注在開花及花后階段的高溫脅迫，而忽略了抽穗期前高溫脅迫的潛在影響，而這對產(chǎn)量形成的影響與抽穗期后高溫對產(chǎn)量的影響相當(dāng)甚至更大。在穗分化期，高溫脅迫會導(dǎo)致每穗粒數(shù)及結(jié)實(shí)率減少，這歸因于穎花分化數(shù)減少、退化數(shù)增加及花器官的發(fā)育異常；在類似溫度處理下，孕穗期高溫脅迫導(dǎo)致每穗粒數(shù)和籽粒灌漿速率降低比抽穗后高溫導(dǎo)致的降低幅度更為顯著。因此，急需開發(fā)一種可用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，保證此時期水稻幼穗的正常發(fā)育。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的在提供一種用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，本發(fā)明的第二目的是提供該植物生長調(diào)節(jié)劑用于促進(jìn)水稻生長的使用方法。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，所述植物生長調(diào)節(jié)劑包含茉莉酸甲酯。

3、進(jìn)一步地，所述植物生長調(diào)節(jié)劑還包括含乙醇、丙酮、乙醚、氯仿和/或水。

4、進(jìn)一步地，所述植物生長調(diào)節(jié)劑為茉莉酸甲酯的乙醇水溶液。

5、進(jìn)一步地，植物生長調(diào)節(jié)劑中茉莉酸甲酯的濃度為10-200μmol?l-1，優(yōu)選50-150μmol?l-1，更優(yōu)選100μmol?l-1。

6、進(jìn)一步地，所述水稻為揚(yáng)稻6號和/或南粳9108。

7、進(jìn)一步地，所述高溫為35℃以上。

8、本發(fā)明所述用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑促進(jìn)水稻生長的使用方法，包括以下步驟：

9、(1)將水稻移栽后分蘗期(移栽后7d)和穗分化期分別施加肥料，移栽后保持淺水層；

10、(2)于水稻穗分化始期噴施本發(fā)明所述的用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑；

11、(3)其余的管理按照常規(guī)大田高產(chǎn)栽培管理進(jìn)行。

12、進(jìn)一步地，步驟(1)中，所述肥料為尿素、磷酸二氫鉀、或過磷酸鈣和氯化鉀。

13、進(jìn)一步地，步驟(1)中，分蘗期每穴施加0.2-0.4g肥料，穗分化期每穴施加0.1-0.2g肥料。

14、進(jìn)一步地，步驟(1)中，淺水層為2-3cm。

15、進(jìn)一步地，步驟(2)中，水稻穗分化始期為可見莖尖頂端穗原基。

16、進(jìn)一步地，步驟(2)中，每次噴施植物生長調(diào)節(jié)劑至葉片表面掛珠不落，共噴施三次以上。

17、進(jìn)一步地，步驟(2)中，噴施采取連續(xù)噴施三次以上，或間隔一天測噴施一次，或間隔兩天測噴施一次，優(yōu)選間隔一天測噴施一次，噴施時間優(yōu)選上午，尤其是上午8:00-9:00。

18、進(jìn)一步地，步驟(3)中，常規(guī)大田高產(chǎn)栽培管理包括水分常規(guī)灌溉，除中期擱田(控制無效分蘗)外，全生育期保持淺水層，直至收獲前一周斷水，期間嚴(yán)格控制病蟲草害。

19、本發(fā)明外源噴施茉莉酸甲酯溶液可減少因高溫導(dǎo)致的植物損傷，從而降低人力投入在田間管理和病蟲害防治上的需求。此外，其配制簡易，噴施操作簡便，可減少人力消耗；相較于額外灌溉或施肥等傳統(tǒng)應(yīng)對高溫脅迫的策略，雖然噴施調(diào)節(jié)劑會增加初期投入，但通過提高作物抗逆性和產(chǎn)量，可以在長期內(nèi)降低對水、肥、農(nóng)藥等資源的需求；資源優(yōu)化利用：茉莉酸甲酯能提高植物的水分和養(yǎng)分利用效率，減少因高溫導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，最終提高產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效率。通過增強(qiáng)植物抗逆性，降低對水源的依賴，減輕灌溉對水資源的壓力，促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展；生態(tài)平衡：茉莉酸甲酯促進(jìn)植物抗病性，減少農(nóng)藥使用，有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，維護(hù)生物多樣性；應(yīng)對氣候變化：在高溫頻發(fā)的氣候條件下，使用調(diào)節(jié)劑可以幫助作物適應(yīng)變化，提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的韌性。茉莉酸甲酯能夠刺激植物生長，促進(jìn)根系發(fā)育，提高水分和養(yǎng)分的吸收；提高光合能力：改善葉綠素含量和光合效率，增強(qiáng)植物對高溫的適應(yīng)能力，確保生長所需能量；促進(jìn)穗部發(fā)育：在穗分化期噴施時，能有效促進(jìn)幼穗發(fā)育，增加穎花分化數(shù)和每穗粒數(shù)，提升水稻產(chǎn)量；優(yōu)化生理過程：提高植物的抗氧化能力，減少活性氧的積累，降低細(xì)胞損傷。

20、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：

21、(1)提高經(jīng)濟(jì)效益：本發(fā)明外源噴施meja可提高水稻產(chǎn)量60％以上，相較現(xiàn)有的常規(guī)水氮管理措施減輕高溫障害，外源meja對產(chǎn)量的正向效應(yīng)影響更明顯。

22、(2)快速響應(yīng)，見效快：本發(fā)明外源噴施茉莉酸甲酯溶液可以迅速被水稻葉片吸收轉(zhuǎn)運(yùn)，能夠同時改善多項(xiàng)生理指標(biāo)如碳氮代謝酶活性，提高物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配，滿足水稻穗部生長發(fā)育的營養(yǎng)需求。

23、(3)提高抗逆性：本發(fā)明外源噴施茉莉酸甲酯溶液能增強(qiáng)水稻的抗逆性，促進(jìn)植物體內(nèi)抗氧化酶的活性，減少活性氧的積累，從而減輕高溫對植物的傷害，緩解高溫脅迫促進(jìn)水稻穎花分化數(shù)(22.3％)，從而增加每穗粒數(shù)，提高水稻產(chǎn)量。

24、(4)優(yōu)化生長激素平衡：本發(fā)明外源噴茉莉酸甲酯溶液有助于調(diào)節(jié)植物內(nèi)的生長激素如細(xì)胞分裂素，優(yōu)化生長和發(fā)育過程，緩解高溫脅迫對幼穗形態(tài)建成的影響。

技術(shù)特征：

1.一種用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述植物生長調(diào)節(jié)劑包含茉莉酸甲酯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述植物生長調(diào)節(jié)劑還包含乙醇、丙酮、乙醚、氯仿和/或水。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述植物生長調(diào)節(jié)劑為茉莉酸甲酯的乙醇水溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，其特征在于，植物生長調(diào)節(jié)劑中茉莉酸甲酯的濃度為10-200μmol?l-1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述水稻為揚(yáng)稻6號和/或南粳9108。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑，其特征在于，所述高溫為35℃以上。

7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑促進(jìn)水稻生長的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用方法，其特征在于，步驟(1)中，所述肥料為尿素、磷酸二氫鉀、或過磷酸鈣和氯化鉀，移栽時每穴雙本栽，分蘗期每穴施加0.2-0.4g肥料，穗分化期每穴施加0.1-0.2g肥料，淺水層為2-3cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用方法，其特征在于，步驟(2)中，水稻穗分化始期為可見莖尖頂端穗原基，每次噴施植物生長調(diào)節(jié)劑至水稻葉片表面掛珠不落，共噴施三次以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用方法，其特征在于，步驟(2)中，噴施方式采取連續(xù)噴施三次以上，或間隔一天測噴施一次，或間隔兩天測噴施一次。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑及其使用方法，該植物生長調(diào)節(jié)劑包含茉莉酸甲酯，將水稻移栽后7d(分蘗期)和穗分化期分別施加肥料，移栽后保持淺水層；并于水稻穗分化始期噴施該用于高溫脅迫下水稻穗分化期的植物生長調(diào)節(jié)劑；其余的管理按照常規(guī)大田高產(chǎn)栽培管理進(jìn)行即可。該植物生長調(diào)節(jié)劑，本發(fā)明外源噴施MeJA可提高水稻產(chǎn)量60％以上，能夠同時改善多項(xiàng)生理指標(biāo)，增強(qiáng)水稻的抗逆性，滿足水稻穗部生長發(fā)育的營養(yǎng)需求，緩解高溫脅迫對水稻的傷害，促進(jìn)水稻穎花分化數(shù)，從而增加每穗粒數(shù)，提高產(chǎn)量。有助于調(diào)節(jié)水稻內(nèi)源生長激素如細(xì)胞分裂素，優(yōu)化生長和發(fā)育過程，緩解高溫脅迫對幼穗形態(tài)建成的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：王偉露,姬東玲,閆孝武,魏宇,劉立軍,楊建昌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揚(yáng)州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9