一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法，在氮素供应充足时喷施外源CTK，一方面能通过改善根系形态性状和生理活性来提高氮素吸收能力，使得其有较高的氮素吸收能力，保证了地上部生长的营养供应；另一方面，能够通过促进内源细胞分裂素的合成，提高叶片叶绿素和Rubisco含量，增强氮同化酶活性，进而延缓了叶片衰老，改善了叶片氮素同化能力和光能捕获、传递转化能力，提高叶片光合性能，叶片积累较多的光合产物，从而提高地上部植株干重，最终增强对高CO2浓度的响应。浓度的响应。浓度的响应。

【技术实现步骤摘要】
一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及到一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法。

技术介绍

[0002]CTK作为一种信号反应并参与调节植株代谢和发育，对生长发育有多种作用，如提高叶片光合速率、防止叶片早衰、增强根系功能等作用。Takei等人的研究也表明，氮素营养与细胞分裂素水平之间有非常密切的关系，向缺氮的玉米幼苗施加硝酸盐可以引起根部细胞分裂素水平快速的升高，并通过木质部把细胞分裂素运向地上部分。Tomoe等人认为，养分供应不足会导致植物叶片CTK含量降低，增加氮素供给可促进CTK合成，CTK则增强氮代谢酶活性，提高叶片氮素同化能力。
[0003]IPCC预测的本世纪末中等排放情景SSP245大气CO2浓度增幅，具体为相较于当前大气CO2浓度升高约200ppm。大气CO2浓度升高可以显著提高水稻产量以及地上部生物量。不同水稻品种对高CO2浓度响应存在明显差异，具体表现为粳稻品种地上部生物量和产量增幅显著低于籼稻品种。这主要是由于粳稻(低响应品种)氮素吸收和同化能力降低密切相关。华东地区是我国重要的粳稻种植区域，故，促进粳稻品种干物质生产以及产量对高CO2浓度的响应水平，对于保障我国粮食安全具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：水稻种子进行浸泡、催根处理，再置于培养液中育秧后移栽；
[0008]通过调控移栽后水稻生长的氮素水平，辅以喷施CTK来提高水稻对高CO2浓度的响应能力。
[0009]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述浸泡、催根处理包括，将水稻种子放在含有浸种剂的水中浸泡48小时，再转移到网筛中，用0.5mM的Cacl2催根2天。
[0010]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述培养液pH为为5.5～6.0，每5天更换一次。
[0011]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述育秧条件包括，设置光合有效辐射为300μmol m
‑2s
‑1，相对湿度为60％，昼夜周期为14h/
10h，昼夜温度分别为29℃和23℃，育秧时间为25天。
[0012]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述调控水稻生长的氮素水平通过调整水稻生长培养液中氮元素浓度实现。
[0013]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述水稻生长的氮素水平为高氮水平，通过在培养液中添加0.625mM的Ca(NO3)2和0.625mM的(NH4)2SO4实现。
[0014]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述CTK包括6
‑
BA激素、玉米素、激动素中的一种或多种。
[0015]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述CTK浓度为20～60mg/L，均匀喷施至水稻叶面湿润。
[0016]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述高CO2浓度为600ppm。
[0017]作为本专利技术所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法一种优选方案，其中：所述方法在氮素供应充足时通过向叶面喷施CTK提高水稻对高CO2浓度的响应能力。
[0018]本专利技术有益效果：
[0019]本专利技术提供了一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法，在氮素供应充足时喷施外源CTK，一方面能通过改善根系形态性状和生理活性来提高氮素吸收能力，使得其有较高的氮素吸收能力，保证了地上部生长的营养供应；另一方面，能够通过促进内源细胞分裂素的合成，提高叶片叶绿素和Rubisco含量，增强氮同化酶活性，进而延缓了叶片衰老，改善了叶片氮素同化能力和光能捕获、传递转化能力，提高叶片光合性能，叶片积累较多的光合产物，从而提高地上部植株干重，最终增强对高CO2浓度的响应。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0021]图1为本专利技术不同处理组下的水稻激素含量。
[0022]图2为本专利技术不同处理组对光合能力的影响。
[0023]图3为本专利技术不同处理组对光合气体交换参数的影响。
[0024]图4为本专利技术不同处理组对叶片氮代谢关键酶活性的影响
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方
式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0028]本专利技术使用的粳稻为；
[0029]本专利技术中所用培养液除氮素之外的组成为：0.3mM的KH2PO4，0.35mM的K2SO4，1mM的CaCl2·
2H2O，1mM的MgSO4·
7H2O，0.5mM的Na2SiO3·
9H2O，9μM的M nCl2·
4H2O，0.39μM的Na2MoO4·
2H2O，20μM的H3BO3，0.37μM的ZnSO4·
7H2O，0.32μM的CuSO4·
5H2O和20μM的FeSO4·
7H2O+Na2‑
EDTA。
[0030]实施例1
[0031]水稻种子在含有浸种剂的水中浸泡48h后转移到网筛中，用0.5mM的CaCl2催根处理2天，再置于培养液中育秧25天，培养液每五天更换一次，每天用NaOH和HCl将培养液pH调节至5.5。
[0032]育秧过程中控制光合有效辐射为300μm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法，其特征在于：包括，水稻种子进行浸泡、催根处理，再置于培养液中育秧后移栽；通过调控移栽后水稻生长的氮素水平，辅以喷施CTK来提高水稻对高CO2浓度的响应能力。2.如权利要求1所述的提高水稻对高浓度CO2响应能力的方法，其特征在于：所述浸泡、催根处理包括，将水稻种子放在含有浸种剂的水中浸泡48～72小时，再转移到网筛中，用0.5mM的Cacl2催根2天。3.如权利要求1所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法，其特征在于：所述培养液pH为5.5～6.0，每5天更换一次。4.如权利要求1所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法，其特征在于：所述育秧条件包括，设置光合有效辐射为300μmol m
‑2s
‑1，相对湿度为60％，昼夜周期为14h/10h，昼夜温度分别为29℃和23℃，育秧时间为25天。5.如权利要求1所述的提高水稻对高CO2浓度响应能力的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：章军，张宏新，章万东，
申请(专利权)人：安徽原谷公社生态农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：