本發明屬于草坪種植及養護管理領域，涉及甜菜堿在促進草坪草返青及延長綠期中的應用。

背景技術：

甜菜堿(GB)是一種在葉綠體中積累的富氮生物堿，在逆境環境下能夠保護類囊體膜，維持植物的光合作用，從而維持植物正常的生命活動，外源施加GB可以提高多種植物的抗熱性、抗旱性、抗旱性等。

GB對植物抗寒性的促進作用主要取決于能夠抑制細胞脫水的滲透調節作用，以及抗壞血酸-谷胱甘肽循環中的抗氧化系統。除GB之外，氨基酸和碳水化合物在低溫馴化中也可以積累，保護細胞免受冷害和凍害的損傷。與植物耐寒性有關的主要碳水化合物包括蔗糖、果糖、淀粉、果聚糖等，氨基酸在冷害下的持續合成，對于作為TCA循環底物的蛋白合成和能量代謝具有非常重要的作用。

對于草坪草來說，人們普遍追求綠期長、返青早的草種，而培育持綠型草坪草新品種是一種重要手段，但耗時長、投入的人力及財力成本高。相比之下，通過外源噴施生物制劑的辦法促進現有草種返青、延長其持綠期更受到草皮生產者及草坪管理者的青睞，具有巨大的商業價值。

然而，草坪草的耐寒性或抗凍性與草坪草的提前返青及綠期的延長之間沒有必然聯系，如草地早熟禾是冷季型草坪草中抗寒性最強的草種，在內蒙東北部、吉林、黑龍江等非常寒冷的地區均可種植并正常生長多年，被譽為“北方的當家草種”，而高羊茅則是抗寒性較弱的草種，在以上地區存活三五年便會消失，被稱為“短命的多年生冷季型草坪草”，但草地早熟禾與高羊茅的綠期卻相近；結縷草是暖季型草坪草中抗寒性最強的草種，體現在氣溫降低后較早進入休眠枯黃期，這是植物自身的保護機制，有利于其抵御低溫的不利影響；海濱雀稗通常比結縷草持綠期長，休眠期較結縷草推后，甚至有的品種整個冬季都保持綠色，但次年卻經常發生無法正常返青的情況，說明其抗寒性較差。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供甜菜堿在促進草坪草返青及延長綠期中的應用。

本發明的目的可通過以下技術方案實現：

甜菜堿在促進草坪草返青，延長綠期中的應用。

所述的應用優選向草坪草噴施甜菜堿溶液。

有益效果：

本發明首次發現冷害脅迫和低溫馴化下噴施GB的草坪質量顯著高于對照。匍匐翦股穎從凍害環境轉移到10℃下，噴施過GB的材料比未噴施GB的材料的綠色率顯著提高，返青時間也顯著提前。

附圖說明

圖1不同處理對草坪質量TQ(A)、葉片相對含水量RWC(B)、滲透勢Osmotic potential(C)和葉綠素含量Chlorophyll content(D)的影響

注：Untreated CS代表冷害脅迫沒有噴施GB，CS+GB代表冷害脅迫并噴施GB，ACL代表低溫馴化，豎線代表最小顯著差異LSD，顯著水平P＝0.05，下同

圖2不同處理對綠色率Green turf的影響

注：A代表-10℃的綠色率，B代表-15℃的綠色率。

具體實施方式

實施例1

將匍匐翦股穎的分蘗植于全沙土的盆(5x20cm)中，在溫室中培養60天，溫室溫度控制在23/20℃(日/夜)，60％的相對濕度，14小時光周期，680μmol m^-2s^-1的光照強度，在培養期間，材料每天澆一次水，每周澆2次1/2Hoagland營養液，每周修剪維持2厘米的冠層高度。材料生長郁閉后，將其轉移到生長室進行實驗處理前的預培養。

匍匐翦股穎葉面噴施水(對照)和100mM甜菜堿(處理)，然后將材料放于溫度逐漸降低的冷害脅迫中進行低溫馴化，溫度設置為15/10℃(日/夜)保持21天,10/10℃(日/夜)保持15天,4/4℃(日/夜)保持3天和-2/-2℃(日/夜)保持3天。GB在冷害處理的第一天噴施，之后每14天噴施1次共3次。將沒有噴施GB的材料放入上述低溫環境中作為冷害處理CS，或者放入比冷害處理更長時間的低溫環境去進行低溫馴化ACL，溫度設置為15/10℃(日/夜)14天，2/2℃(日/夜)14d，及-2/-2℃(日/夜)14d.溫度設置是為了對匍匐翦股穎進行冷害馴化。在冷害脅迫(CS)或低溫馴化(ACL)之后，將材料分別轉入溫度為-5℃,-10℃和-15℃低的冷凍培養箱中各2小時，溫度范圍的選擇是基于之前對匍匐翦股穎從不同水平凍害環境中恢復能力的研究。凍后恢復是將材料置于-10或-15℃之后轉入20/15℃(日/夜)環境下培養47天，定期評估。

本實驗設計為完全隨機區組實驗，一共需要4個低溫氣候室，GB和對照分別有6個重復，材料在生長室內隨機擺放，測定的指標如下：

草坪質量(Turf Qulity,TQ)：在冷害處理的14、28和40天，評估草坪草的生理狀態和草坪質量。草坪質量TQ的視覺打分從1-9,1分代表草坪已經完全枯萎死亡，6分是能夠接受的最低草坪質量。評分綜合考慮冠層顏色、密度和均一度等指標。

在冷害和低溫馴化處理的整個階段內，草坪質量都下降，但是噴施GB的冷害處理下降更緩慢，在40天時，GB處理的草坪質量顯著高于對照(圖1A)。

葉片相對含水量(Relative water content,RWC)：通過測定葉片相對含水量來表示葉片的水分狀況。從每個重復取大約0.2g新鮮葉片，稱重，記錄為鮮重(FW)，然后將葉樣置于4℃水中浸泡12小時，稱重記錄為飽和持水重(TW)，最后將葉樣置于80℃烘箱中烘72小時，稱重記錄為干重(DW)。葉片相對含水量通過公式RWC＝[(FW–DW)/(TW–DW)]×100計算可得到。

滲透勢(Osmotic potential，OP)：滲透勢的測定是將新鮮葉片在蒸餾水中浸泡24小時，達到充分飽和，然后置于液氮中半小時，最后放在-20度保存直到分析。測定時，把葉片擠出汁液，利用滲透壓儀測出滲透度，滲透勢可以通過公式OP＝[(–C×2.58)/1000]將所測得的滲透度進行換算。

葉綠素含量(Chl)：葉綠素含量的測定是稱取大約0.1g左右的新鮮葉片，浸泡于10ml DMSO溶液中，黑暗環境下放置3天，直到所有的葉綠素從葉片中提取出來。利用分光光度計測定波長在663和645nm處的吸光值，然后將葉片置于80℃烘箱烘3天，稱干重。葉綠素含量可以通過公式換算得到。

在冷害處理的28天期間，有無GB處理的冷害脅迫下的葉片相對含水量沒有變化，但是低溫馴化處理的相對含水量顯著下降(圖1B)。噴施GB的冷害處理與低溫馴化處理導致葉片的滲透勢顯著低于單獨冷害處理下的滲透勢(圖1C)。冷害處理和低溫馴化下的葉綠素含量都顯著降低，噴施GB的冷害處理的葉綠素含量比單獨冷害處理高13.4％(圖1D)。

綠葉率(Green turf％)：凍后恢復情況的綠葉率通過SigmaScan軟件分析圖像得到，在650μmol m^-2s^-1有效光照輻射下于材料0.6m高處取樣，掃描電子圖像，利用SigmaScan分析儀分析冠層色澤，得到綠葉率。

從整體的綠色率可以看出，GB處理顯著提高了匍匐翦股穎的凍后恢復能力(圖2A)。匍匐翦股穎從凍害環境轉移到10℃下32天之后，噴施過GB的材料的綠色率也比顯著提高，比冷害或者低溫馴化處理的高出32.5-46％。到47天時，GB處理材料的綠色率分別比正常溫度和未經低溫馴化的綠色率高出58.9％和45.5％(圖2A)。盡管材料從-15℃中恢復速度比-10℃慢，但是GB處理的材料從36天開始恢復，43天和47天時綠葉顯著增加，到47天時，GB處理的材料比低溫馴化和單獨冷害脅迫的材料的綠色率高41％和63％(圖2B)。

綜上可見，甜菜堿能夠促進草坪草返青，有效延長一年中草坪草的綠期，這在草坪產業方面具有重要應用價值和商業價值。