[发明专利]一种作物生理诱抗剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物工程领域，更具体涉及一种作物生理诱抗剂，同时还涉及一种作物生理诱抗剂的制备方法。该合剂适用水稻、玉米、棉花、油菜、瓜果以及花卉等多种作物的各生育期，能够有效诱导这些作物在低温、干旱、强光等逆境条件下获得生理抗性，在较短时间内显著提高作物的抗逆性，保障这些作物的稳产高产，同时避免土壤性质恶化和环境污染。

背景技术

中国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，灾害种类多，分布地域广，发生频率高，造成损失重。而近些年是中国历史上自然灾害最为严重的时期之一，灾害多发并发，大灾突发连发。中国灾害之重、灾史之长、灾域之广、灾种之多是世界少有的。现在，自然灾害已经愈来愈成为制约中国经济发展的限制性因素。然而，目前中国应对自然灾害的能力还较差，灾害对产量和品质影响也很大，如何提高作物对如干旱、低温、强光等逆境的抗性已经成为中国当前科学家研究的最重要的课题之一。

诱导系统抗性（Induced Systemic Resistance简称ISR）是“由生物或非生物因子激活的、依赖于目标植物的物理或化学屏障的活化抗性过程”。大量研究结果表明，物理、化学、生物以及环境等因子都可能诱导作物对干旱、低温、强光以及病虫害等生物的或非生物逆境因子的抗性。作物诱导抗性的出现主要是由于作物经诱导物处理后其过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、几丁酶活性都大大增加，当然也包括一些渗透调剂物质如可溶性蛋白质、氨基酸（如脯氨酸）以及糖类等的变化进而有利于其对逆境因子的防御。在所有作物抗性诱导方法中，外施化学物质诱导作物抗性由于其具有无毒（或低毒）、对环境无污染、效果持久等优点而受到人们广泛关注。然而由于传统的化学物质反应存在：1）稳定性差；2）不容易被植物吸收；3）施用量不容易控制；4）容易导致其它一些副作用等缺点而未能得到广泛应用。目前在实践中，这种作物的诱导抗性系统主要集中在生物因子和化学因子的综合作用对作物的抗性诱导上，这种方法虽然克服了单一的化学因子诱导的部分缺点，但具有成本高、见效慢等缺点。并且这种诱导抗性也主要集中理论研究上，仅在作物抗病性诱导上有少许应用，对作物干旱、低温、强光等环境逆境的研究和应用还很少。

近年来，纳米材料在促进作物生长、提高作物抗性等方面的研究日益广泛。由于纳米材料具有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应以及极高的反应活性等基本特性，因此具有许多传统材料不具备的奇异特性。而且，纳米材料在吸收、催化、敏感特性和磁效应方面也都表现出明显不同于传统材料的特性，在高技术应用上显示出巨大的潜力。正因为如此，纳米科技越来越受到世界各国政府和科学家的高度重视。美国、日本和欧盟都分别将纳米技术列为21世纪最先研究的科技。纳米材料的生物学效应研究结果表明，纳米颗粒表面在光激发状态下能生成超氧阴离子和氢氧自由基等活性类物质，它们具有很强的光催化活性，从而诱导植物抗性。本研究团队近年来对纳米材料的研究也发现，由于纳米颗粒微小，在一定条件下能够获得定向靶标特性，有效通过气孔进入植物细胞中，定向参与作物的抗性物质调节、促进抗性物质的转运吸收。本研究开发的抗性诱导剂是一类新型的生物制剂，它能激发植物内部免疫机制进而抵御环境胁迫，具有良好的应用前景。

本发明即是利用纳米材料的小尺寸效应、表面界面效应以及本实验室通过一定条件使其获得的定向靶标特性，采用传统的化学诱导因子与现代纳米技术相结合研制出的一种能够有效诱导作物对干旱、低温以及强光等逆境的生理诱抗剂，能够有效诱导植物免疫系统活性，启动植物体内相应生理生化反应，促进植物体内叶黄素循环系统、抗氧化酶系统以及渗透调节系统对逆境的应激响应，进而使作物在较短时间内获得对外界逆境的抗性，增强其抗逆性，保障作物高产稳产。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种作物生理诱抗剂，配方合理,使用方便, 能有效诱导作物对干旱、低温以及强光等逆境的抗性，最大限度的诱导激活作物的生理抗性系统，提高作物的应激反应能力，保证作物的高产稳产。

本发明的另一个目的是在于提供了一种作物生理诱抗剂的制备方法，方法易行，操作简便，成分分散稳定，生态环保，无环境污染，便于推广应用。

为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施:

一种作物生理诱抗剂，它由以下原料的质量分数制成：

原料 质量分数%

纳米二氧化硅（纳米SiO₂） 2.0-4.0%

纳米碳酸钙（纳米CaCO₃）1.2-3.5%

吲哚乙酸（IAA）0.5-1.5%