[发明专利]一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于植物作物生产技术领域，具体涉及一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法。本发明所述促进设施内植物光合作用的生物催化剂，以抗氧剂、纳米碳材料、润湿剂、分散剂、多聚氨基酸和生物酶为活性成分，可有效提高设施内植物作物的抗氧性和光吸收性能，辅以多聚氨基酸的营养性能和生物酶带来的表面渗透性，各组分协同作用下，可有效提高设施内植物作物的光合速率，进一步提高设施内植物作物的产量。

技术领域

本发明属于植物作物生产技术领域，具体涉及一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂及其制备方法。

背景技术

光合作用(Photosynthesis)即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(细菌为硫化氢)和水转化为有机物的过程，是将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气(细菌为氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。

光合作用是植物赖以生存的基础，绿色植物即是利用阳光的能量来进行光合作用，将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气，将无机物转化为有机物并且贮存能量以获得生长发育必需的养分。植物之所以被称为食物链的生产者也是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。而消费者通过食物链流通，可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，吸收效率大约为10-20％左右。可以说，对于生物界的几乎所有生物来说，这个光合作用发生及其流通的过程是它们赖以生存的关键。光合作用不仅提供了物质来源和能量来源，对于维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定，以及对生物的进化均具有重要作用。

已有研究表明，提高作物产量的关键即在于提高植物叶片的光合能力。对于现代农业来说，通过提高植物光合作用的利用率进而提高作物产量，已成为农业增产增收的一个关键性技术。尤其是对于目前农业种植普遍采用的设施内种植作物而言，经常由于光照不足的问题，严重阻碍了植物的光合作用。

叶绿体是植物光合作用的重要场所，也是植物活性氧(ROS)产生的主要场所。叶绿体可以通过光合作用中的PSI和PSII反应中心将光能转变为有机物中化学能的能量，在这个过程中会产生大量的电子泄露，这些电子泄露可以导致活性氧的大量产生。叶绿体的PSI产生的ROS主要有超氧阴离子(O^2-)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H₂O₂)，PSII反应中心主要会产生一些单线氧(1O2)。活性氧的存在会破坏叶绿体的超微结构，影响叶绿体的稳定性并诱导叶绿素的降解(叶片由绿变黄的一个过程)，对蛋白质及DNA等生物大分子造成损伤，从而影响植物的光合作用，降低植物的产量。

虽然植物体本身存在一些清除活性氧的机制，例如超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸-谷胱甘肽循环对其转化和清除。但由于在光系统PSII，叶绿素反应中心会产生单线氧(1O₂)，会导致内源的抗氧化物质对1O₂的产生有抑制或者清除作用。但是内源的抗氧化物机制有一定的局限性，并不能很好的保护植物在进行光合作用的过程中不受RO的氧化损伤。所以通过外源性的施加促进剂物质可以更好的清除活性氧，保护叶绿素和光反应系统，使叶绿体能够稳定的进行光合作用，提高光合速率，从而增加植物的产量，对于有效提高作物的产量具有积极的意义。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂，并进一步公开其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：

优选的，所述的促进设施内植物光合作用的生物催化剂，包括如下重量份的组分：

具体的，所述抗氧剂包括香菇多糖和/或白藜芦醇。