蔗果四糖在促进水稻根系生长和提高根系耐低温胁迫能力中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蔗果四糖在促进水稻根系生长和提高水稻根系耐低温能力中的应用。本发明专利技术通过水稻主根长、主根褐化率、根系活力和等指标有效证明了蔗果四糖在促进水稻根系生长以及提高水稻根系耐低温胁迫能力的新用途，为新型免疫诱抗剂的生产奠定理论基础。

Application of Sucrose Tetrasaccharide in Promoting Rice Root Growth and Improving Root Resistance to Low Temperature Stress

The invention discloses the application of fructose tetrasaccharide in promoting the growth of rice root system and improving the low temperature tolerance of rice root system. The invention effectively proves the new use of fructose-sucrose in promoting the growth of rice root system and improving the low temperature stress tolerance of rice root system through the indexes of rice main root length, browning rate of main root, root activity and so on, and lays a theoretical foundation for the production of new immune inducers.

【技术实现步骤摘要】
蔗果四糖在促进水稻根系生长和提高根系耐低温胁迫能力中的应用
本专利技术涉及生物农药
，尤其涉及蔗果四糖在促进水稻根系生长和提高根系耐低温胁迫能力中的应用。
技术介绍
植物免疫诱抗剂又称植物疫苗，能够激活植物体内分子免疫系统，使植物自身产生抗菌物质，提高植物抗病性，同时还能激发植物体内的一系列代谢调控系统，具有促进植物生长和增加作物产量的作用。植物天然免疫具有预防性、系统性、稳定性、相对性、安全性等一系列优点，可以解决化学防治存在的病原菌抗药性、环境污染和对人畜副作用的问题，实现农产品无害化生产和农业可持续发展。目前，诱抗剂可分为非生物来源和生物来源两大类。非生物来源的诱抗剂包括无机盐、有机酸、寡糖类、寡核苷酸、小分子多肽和免疫蛋白等。生物来源的诱抗剂除源自植物的寡聚半乳糖和源自细菌的过敏素(harpin)外，还包括病毒衣壳蛋白、糖蛋白类等诱抗剂。有些生物源激发子是无毒基因的产物，是专化性的，但大部分激发子是非专化性的。病原微生物作为激发子可以是活体菌、菌体培养滤液、菌体匀浆或菌体细胞提取液等，主要是非致病性或弱致病性病菌。研究发现可可丛枝病原菌Crinipellisperniciosa菌丝体的水溶液可激活番茄对疮痂病的抗性，诱导体内过氧化物酶、多酚氧化酶、几丁质酶的积累和木质素的沉积。黄青霉Penicilliumchrysogenum的提取物可以作为诱导因子，诱导拟南芥对霜霉病、灰霉病、黑斑病和细菌性斑点病的抗性。木霉菌可直接与植物相互作用，能够诱导植物产生对病原菌的抗性。大蒜、洋葱、花椒、大黄等植物源提取物作为激发子可以诱导马铃薯抗晚疫病。前胡、白芷的水提取液可诱导水稻对稻瘟病的抗性及小麦对赤霉病的抗性。青蒿、独活可诱导西瓜抗花叶病。果寡糖又名低聚果糖，是在蔗糖分子基础上以糖苷键的形式结合数个D-果糖所形成的一类低聚糖的总称，具有低热、稳定、安全无毒的良理化性能，大部分不能被动物本身的消化酶所消化，但到达肠道后可作为有益微生物的底物，而不能被病原微生物利用，从而促进有益微生物的繁殖和抑制有害微生物。果寡糖还能促进人体内B族维生素合成，提高机体新陈代谢水平，增强免疫力和抗病力，同时促进钙、镁、铁等矿物质吸收。天然植物中存在的果寡糖主要是由植物中的果糖转移酶通过催化反应生成，其中富含果寡糖的植物主要有菊薯、菊芋、冬小麦和洋葱等。其中，菊薯粗糖经水浸提法方法检测得知，菊薯粗糖主要是由蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖组成，其中果寡糖占其干物质的45％-65％。目前，研究者们对于蔗果四糖的研究较少，其有何功能也尚未可知，因此，有必要对蔗果四糖的功能做进一步地深入探究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供蔗果四糖在促进水稻根系生长以及提高水稻根系耐低温胁迫能力的新用途，为新型免疫诱抗剂的生产奠定理论基础。具体内容如下：本专利技术提供了蔗果四糖在促进水稻根系生长中的应用。进一步地，所述蔗果四糖促进水稻主根的生长和根系的活力。本专利技术通过浸种和种子萌发及幼苗生长试验证明，蔗果四糖能够在水稻根系(种子萌发时)有效促进主根的生长，以及提高主根的根系活力。本专利技术还提供了蔗果四糖在提高水稻根系耐低温胁迫能力中的应用。本专利技术通过低温处理试验证明，蔗果四糖能够提高水稻根系的耐低温胁迫能力。进一步地，所述低温为1～10℃。进一步地，所述蔗果四糖通过降低水稻主根褐化率来提高水稻耐低温胁迫能力。进一步地，所述蔗果四糖通过诱导水稻幼苗根系中免疫相关蛋白PR10的表达来提高水稻的耐低温胁迫能力。此外，试验发现，所述蔗果四糖是通过水杨酸、茉莉酸和脱落酸途径诱导免疫相关蛋白PR10的表达。本专利技术还提供了一种植物免疫诱抗剂，其有效成分为蔗果四糖。该植物免疫诱抗剂既可以只包含蔗果四糖这一种有效成分；也可以添加助剂如表面活性剂吐温80。进一步地，植物免疫诱抗剂中，蔗果四糖的浓度为50～75ppm。本专利技术还提供了一种水稻幼苗的培养方法，该方法包括：将水稻种子放入含有蔗果四糖的水溶液中进行浸渍，取出后，清洗干净，再进行种子催芽，得到水稻幼苗。其中，所述蔗果四糖的浓度为50～75ppm；所述浸渍的时间为20～30h，温度为25～30℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过主根长、主根褐化率和根系活力等指标有效证明了蔗果四糖在促进水稻根系生长以及提高水稻根系耐低温胁迫能力的新用途，为新型免疫诱抗剂的生产奠定理论基础。附图说明图1为不同处理下水稻主根褐化表型的比较情况；其中，A为4℃处理正常生长1d后清水浸种；B为4℃处理正常生长1d后75ppm浓度的蔗果四糖浸种；C为4℃处理正常生长3d后清水浸种；4℃处理正常生长3d后75ppm浓度的蔗果四糖浸种。图2为不同处理下水稻主根褐化率的比较。图3为不同处理下水稻根系活力的比较。图4为蔗果四糖浸种处理对免疫相关蛋白PR10表达的影响；其中，CK：对照；LT：低温处理“+”：蔗果四糖处理；“-”：清水处理；HSP：热激蛋白作为调量对照。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，以下列举的仅是本专利技术的具体实施例，但本专利技术的保护范围不仅限于此。实施例1一、试验材料杂交水稻品种“中浙优一号”，由浙江勿忘农种业有限公司提供。蔗果四糖：为蔗果四糖标准品，购于西宝生物有限公司(纯度99％)。二、不同浓度的蔗果四糖处理具体方法如下：1.配制2％琼脂溶液，放在电磁炉上煮沸10分钟至无明显固体颗粒；2.将之前制备好的蔗果四糖固体配制成10000ppm(mg/L)的糖溶液；3.准备12瓶水稻培养瓶，分别为对照、50ppm、75ppm、100ppm糖浓度，其中每个三个重复，每瓶倒入50mL琼脂溶液，待温度降低到不烫手时，加入10000ppm蔗果四糖溶液，配制成不同浓度含有糖溶液的水稻琼脂培养基；4.称取10g中浙优一号水稻种子，在水稻培养盒中倒入200mL超纯水，放入30℃水稻培养箱浸种一天；5.倒掉上层水以及上浮的不合格种子，清洗种子两遍，将纱布润湿，铺在种子表面，放入30℃培养箱中催芽一天；6.挑选已经露白的水稻种子，用镊子将种子插入琼脂培养基中，每个培养瓶插入15粒种子，注意将露白一面朝上，注意不要将已经长出的芽头弄断，不要插入太深，埋入琼脂1/2即可；7.用薄膜包住瓶口以防止水分蒸发致使琼脂干瘪，放入培养室中培养，培养条件为15℃，湿度70％，光照时间18小时，培养10天测量指标，当水稻长到快顶到瓶口时，掀开薄膜，向每瓶中加入等量的纯水。表1蔗果四糖处理对水稻根系生长的影响结果：从表1中可以看出，50ppm和75ppm蔗果四糖处理的水稻主根长均极显著高于对照，而100ppm蔗果四糖处理的水稻主根长与对照相比无显著差异。这说明：在15℃条件下，50ppm和75ppm蔗果四糖显著促进了水稻主根的生长。三、水稻种子的冷处理具体方法如下：(1)称取6份中浙优一号水稻种子，每份10g，每份分别加入至100mL清水或100mL75mg/L蔗果四糖溶液中浸种，重复2次。(2)30℃浸种24h后，弃去溶液，然后用纯水清洗三遍，以洗去多余的糖溶液。(3)将水稻种子置于用水润湿滤纸的发芽盒中，上面盖一层用纯水浸润的滤纸，然后放入30℃培养箱中催芽45h。(4)挑选根长约1cm和芽长0.5cm左右长势正常的水稻幼苗平铺在湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蔗果四糖在促进水稻根系生长中的应用。

【技术特征摘要】
1.蔗果四糖在促进水稻根系生长中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述蔗果四糖促进水稻主根的生长和根系的活力。3.蔗果四糖在提高水稻根系耐低温胁迫能力中的应用。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述低温为1～10℃。5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述蔗果四糖通过降低水稻主根褐化率来提高水稻耐低温胁迫能力。6.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述蔗果四糖通过诱导水稻幼苗根系中免疫相关蛋白PR10的表达来提高水稻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮松林，张子杰，肖文斐，忻雅，裘劼人，陈文岳，马华升，柴伟国，
申请(专利权)人：杭州市农业科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33