專利名稱：硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及硫化氫的新用途，具體涉及硫化氫及其硫化氫供體促進低溫冷害下水稻種子萌發及幼苗生長的新用途。
背景技術：
雖然全球氣候有變暖趨勢，但仍然變化無常，時有冷空氣突襲各地的情況發生，
這就會弓I起栽培作物的低溫冷害，其中低溫冷害引起主要糧食作物-水稻的減產是一個
全球性的問題，全世界有1500萬hm2以上的稻作面積受到低溫威脅，占全部稻作面積的1/10，其中24個國家存在嚴重的水稻低溫冷害問題，尤其是日本、韓國、美國和中國。低溫冷害是引起我國糧食減產的主要因素之一，我國每年因低溫冷害損失稻谷3(T50億Kg。特別是在我國南方雙季稻地區，3月底至4月上旬的倒春寒頻有發生，連續低溫陰雨引起的早稻爛種、苗期爛秧是急需解決的問題。由于分布在不同地理區的不同水稻品種在其不同發育階段內常受到不同程度和不同類型的低溫危害，這就增加了增強水稻抗冷性的難度。通常情況下，水稻在溫度低于12°C時就會表現出冷害癥狀，冷害可引起水稻傷害主要是整個代謝和生理過程的不可逆傷害，可造成膜透性增加，葉綠素合成受抑制和葉綠體結構破壞，成為低溫降低作物產量的主要因素。在水稻種子萌發過程中，低溫能明顯抑制相關酶的活性，進而抑制胚的生長，發根率降低，妨礙種子的萌發；同時，如果在幼苗期受低溫冷害，會引起體內細胞出現氧化脅迫，同時冷脅迫下稻和葉片的水分虧缺，增強了低溫對質膜的傷害程度，使得細胞結構的穩定性下降，提高了水稻幼苗細胞電解質滲漏率，葉鮮重和葉綠素含量下降，也破壞了細胞的酶反應系統及物質平衡，最終表現為幼苗的死苗率和枯尖率顯著增加，降低農業生產效率。低溫脅迫下植物種子不能正常、及時、整齊萌發的特性給農業生產上帶來了嚴重的影響，直接后果就是造成缺苗斷壟，植株或幼苗長勢不均一、生育期不一致，嚴重影響田間管理、群體生長發育及產量和整整體收益；
同時，如果水稻在幼苗期遇冷受害，日照良好時會出現青枯死苗，連續陰雨時會出現黃枯死苗，也可能產生延遲效應，即低溫雖然未直接對水稻植株或器官造成致死性傷害，但是使水稻植株發育遲緩，導致抽穗開花延遲，生育期推遲，灌漿不徹底，以致到秋霜來臨時還不能完全成熟，其最終表現是成熟度差，瘡粒率聞，粒重低，造成減廣。為了克服這些難題，現有技術進行了大量研究，例如，采用化學藥物和植物激素增強抗冷性，化學藥物如用0.1%的海藻糖、高效唑、多效唑、S-3307烯效唑或DA-6溶液將水稻種子進行播前浸泡預處理，其目的是預先提高種子抗逆性，以適應接下來的可能出現的低溫脅迫下的生長環境。植物激素與植物生長調節劑(如表油菜素內酯、殼寡糖)等也被應用到種子播前預處理，以提高低溫脅迫下植物種子的萌發率；同時在幼苗期噴施防寒藥劑，如CR-4抗寒劑、CR-9抗寒劑等。然而，通常使 用的方法是采用幾種化合物以特定的質量體積比配合施用，并且這些混合物的配方大多針對一種或少數幾種植物的某個生長發育階段才有明顯效果，從而限制了其廣泛應用。

發明內容
發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種廣譜的、效果優越的抗低溫冷害的水稻促芽保苗劑，本發明經過大量實驗篩選，提供硫化氫及其硫化氫供體促進低溫冷害下水稻種子萌發及幼苗生長的新用途。技術方案:本發明采取的技術方案為:硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用。作為優選方案，以上所述的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，所述的硫化氫的供體是硫氫化鈉、硫氫化鉀等。作為更優選方案，以上所述的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，所述的供體硫氫化鈉、硫氫化鉀的濃度為0.2-0.4mmol/Lo作為優選方案，以上所述的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，具體處理方式為將水稻種子在濃度0.2-0.4mmol/L硫氫化鈉、硫氫化鉀水溶液中于室溫條件下預處理12-24小時。本發明根據水稻種子的萌發特性、生理代謝、幼苗期生長發育特點，經過廣泛的篩選和系統的條件試驗，實驗研究結果表明將硫氫化鈉、硫氫化鉀配制成0.2-0.4mmol/L濃度的水溶液預處理水稻種子后，可以明顯提高其對低溫脅迫的抗性，提高種子萌發率，以及幼苗期遭受冷害時，并且澆灌0.2-0.4mmol/L濃度的硫氫化鈉、硫氫化鉀水溶液，能夠明顯提高水稻抗冷能力，促進幼苗的生長發育。實驗研究表明，如果水稻在幼苗期突然遭受低溫，澆灌0.2-0.4mmol/L濃度的硫氫化鈉水溶液能夠促進幼苗生長發育，增加株高根長，同時提高葉綠素含量和光化學反應效率，緩解冷害對幼苗生長的脅迫，起到保苗促生長的作用。本發明提供的硫氫化鈉水溶液可廣泛應用于易遭受低溫突然襲擊水稻生產地，進行應急抗冷處理。

本發明提供的硫化氫(H2S)供體硫氫化鈉(NaHS)或硫氫化鉀單體溶于水配制而成，硫氫化鈉、硫氫化鉀是通過在水中緩慢釋放mH2S/HS，行使其促進抗冷促芽保苗促生長功能的。有益效果:本發明提供的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用具有以下優點:
本發明根據水稻種子的萌發特性、生理代謝、幼苗期生長發育特點，經大量實驗篩選和系統的條件試驗，提供硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，實驗結果表明，采用本硫化氫供體硫氫化鈉預處理水稻種子，能誘導種子中淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等水解酶的活性表達，促進貯藏物質的氧化分解，緩解種子和幼苗內部低溫脅迫引起的氧化損傷，維持種子與幼苗內較低的膜脂過氧化水平，有利于胚芽和胚根的正常生長，以及幼苗的生長發育。本發明的提供的處理方法能夠有效提高水稻種子在受到低溫環境中的發芽勢，誘導種子快速、整齊的萌發，并提高發芽率，可解決低溫突襲時農業生產中的一個關鍵的問題，具有重要的實際應用價值，應用范圍廣泛。


圖1是一葉一心期的水稻經處理在低溫培養6天后植株的株高和根長的對比圖。
圖2是一葉一心期的水稻經處理在低溫培養6天后植株的生物量的對比圖。
具體實施例方式根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。實施例1硫氫化鈉促進低溫環境中水稻種子的萌發實驗
稱取一水硫氫化鈉(NaHS.Η20)加水配制成0.4 mmol/L濃度的硫氫化鈉水溶液。實驗組:將水稻種子在室溫條 件下，于濃度為0.4 mmol/L的硫氫化鈉(NaHS)水溶液預處理(浸泡，下同)12-24小時，平行設定3組；同時設立對照組:即水稻種子在室溫條件下，于不添加硫氫化鈉(NaHS)的溶劑水溶液預處理(浸泡，下同)12-24小時。然后分別將實驗組和對照組的種子撈出，分別播種于10°C低溫條件下。實驗結果表明，在播種48小時后，實驗組即經過0.4 mmol/L的硫氫化鈉(NaHS)水溶液預處理的水稻種子發芽率比對照組水稻種子發芽率提高33% 41%。實施例2硫氫化鈉促進低溫冷害環境中水稻幼苗生長發育的實驗
1、實驗方法:稱取一水硫氫化鈉(NaHS.H2O)加水配制0.4mmol/L濃度水溶液。實驗組:將處于一葉一心期的水稻幼苗移入15°C低溫環境中，澆灌濃度為0.4mmol/L的硫氫化鈉(NaHS)水溶液，每隔24小時澆灌一次，處理6次后取樣記錄，平行設定3組。同時設定對照組:將處于一葉一心期的水稻幼苗移入15°C低溫環境中，只澆灌水，每隔24小時澆灌一次，處理6次后取樣記錄。2、實驗結果。如圖1和圖2所示，0.4mmol/L的NaHS水溶液可以明顯緩解低溫對水稻幼苗的脅迫；經測定表明實驗組的幼苗的株高和根長分別比低溫對照組的株高和根長提高12%和22%。實驗組的幼苗的地上部分和地下部分生物量比低溫對照組的株高和根長分別提高11%和288%。顯示出了很好的抗水稻低溫冷害的作用。實施例3硫氫化鈉促進低溫冷害環境中水稻幼苗葉片蛋白質表達的實驗
1、實驗方法:稱取一水硫氫化鈉(NaHS.H2O)加水配制0.4mmol/L濃度水溶液。實驗組:將處于一葉一心期的水稻幼苗移入15°C低溫環境中，澆灌濃度為0.4mmol/L的硫氫化鈉(NaHS)水溶液，每隔24小時澆灌一次，平行設定3組。同時設定對照組:將處于一葉一心期的水稻幼苗移入15°C低溫環境中，只澆灌水，每隔24小時澆灌一次，處理48小時后取幼苗葉片提取蛋白質，測定蛋白質在各實驗組中的表達量。2、實驗結果。具體實驗結果如表I所示:
表I低溫冷害環境中水稻幼苗葉片蛋白質表達情況
權利要求
1.硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中的應用。
2.根據權利要求1所述的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，其特征在于，所述的硫化氫的供體是硫氫化鈉或硫氫化鉀。
3.根據權利要求2所述的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，其特征在于，所述的供體硫氫化鈉或硫氫化鉀的濃度為0.2-0.4mmol/L。
4.根據權利要求2所述的硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中應用，其特征在于，具體處理方式為將水稻種子在濃度0.2-0.4mmol/L硫氫化鈉或硫氫化鉀水溶液中于室溫條 件下預處理12-24小時。
全文摘要
本發明公開了硫化氫及其硫化氫供體在制備誘導水稻種子抗冷促芽劑中的應用。本發明經過大量實驗篩選，實驗結果表明，硫化氫及其硫化氫供體能夠有效提高水稻種子在受到低溫環境中的發芽勢，誘導種子快速、整齊的萌發，并提高發芽率，并能促進幼苗在低溫下的生長發育，提高抗冷害作用。本發明可解決低溫突襲時農業生產中的一個關鍵問題，具有重要的應用價值。
文檔編號A01N59/02GK103141511SQ201310030509
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者楊立明, 羅玉明, 蔣功成, 徐慧芳, 陳楨雨, 孟丹 申請人:淮陰師范學院