一種褪黑素誘導處理提高水稻抗白葉枯病的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水稻抗病研究領(lǐng)域，具體涉及一種通過短時間褪黑素處理提高水稻抗白葉枯病的方法，該方法適用于我國任何地區(qū)水稻的種植和抗白葉枯病的水稻生長。
【背景技術(shù)】
[0002]植物經(jīng)常面臨著種類繁多的病原微生物的侵染，這些病害侵染是植物生活史中不可避免的不利因素。然而，植物由于自身不能移動，當遭受逆境環(huán)境時只能應(yīng)答外界脅迫，從而在與病原微生物的長期協(xié)同進化過程中，進化出一系列復雜而精密的調(diào)控機制，來感受外部脅迫并傳遞信號，從而能抵御大多數(shù)病原微生物的侵染。一方面植物體本身的細胞結(jié)構(gòu)及細胞壁包含的較厚角質(zhì)層和木質(zhì)素等可以在一定程度上抵御外來病原菌的侵染；另一方面當外來病原菌侵染植物時，植物體內(nèi)會通常被誘導產(chǎn)生超敏反應(yīng)，被病原菌侵染的部位通過產(chǎn)生超敏反應(yīng)誘導細胞死亡，以阻止病原菌對植物的進一步侵染，同時由于細菌的侵染還可使植物體未受侵染的部位會產(chǎn)生系統(tǒng)獲得抗性。
[0003]植物抗病性是一系列防衛(wèi)反應(yīng)基因協(xié)同表達的結(jié)果，而轉(zhuǎn)錄調(diào)控是植物防衛(wèi)反應(yīng)基因表達調(diào)控的主要方式，它可以決定植物對病原物的侵染的抗病或感病程度。植物抗病防衛(wèi)反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控涉及到眾多轉(zhuǎn)錄因子的作用。當植物感受到入侵病原菌信號后，首先被植物細胞膜上的感應(yīng)器所感受，然后信號被傳導到下游并且造成第二信使的產(chǎn)生，經(jīng)過一系列的信號傳遞事件后使轉(zhuǎn)錄因子被激活，活化的轉(zhuǎn)錄因子在細胞核內(nèi)與相應(yīng)基因啟動子中的順式作用元件發(fā)生蛋白與DNA的特異性互作，從而激活防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達。
[0004]水稻是人類賴以生存的重要農(nóng)作物之一，一般在熱帶、亞熱帶和溫帶等地區(qū)的沿海平原、潮汐三角洲和河流盆地的淹水地栽培。白葉枯病是水稻的主要病害之一，病株葉尖及邊緣初生黃綠色斑點，后沿葉脈發(fā)展成蒼白色、黃褐色長條斑，最后變灰白色而枯死。病株易倒伏，稻穗不實率增加。病菌在種子和有病稻草上越冬傳播。分蘗期病害開始發(fā)展。高溫多濕，暴風雨，稻田受澇及氮肥過多時有利于病害流行。水稻白葉枯病在我國各稻區(qū)均有發(fā)生，對產(chǎn)量影響較大，秕谷和碎米多，減產(chǎn)達20% -30%，重的可達50% -60%，甚至顆粒無收。研究水稻抗白葉枯病的機制，從而提供能提尚水稻抗白葉枯病能力的各種措施或者直接培育抗病品種，顯然意義重大。
[0005]褪黑激素是人腦部深處像松果般大小的“松果體”分泌的一種胺類激素，所以有人叫它“松果體素”。褪黑激素是由位于第三腦室后壁的松果體分泌出來的激素。褪黑素最大的特點應(yīng)該是，它是迄今發(fā)現(xiàn)的最強的內(nèi)源性自由基清除劑。褪黑素的基本功能就是參與抗氧化系統(tǒng)，防止細胞產(chǎn)生氧化損傷，在這方面，它的功效超過了已知的所有體內(nèi)物質(zhì)，而且它控制體內(nèi)各種內(nèi)分泌腺的活動。目前，國內(nèi)外對褪黑激素的生物學功能，尤其是作為膳食補充劑的保健功能進行了廣泛的研究，表明其具有促進睡眠、調(diào)節(jié)時差、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤等多項生理功能。近年來研究發(fā)現(xiàn)植物中也含有褪黑激素并已經(jīng)在多種植物中特別是食用和藥用植物中檢測出來，因此在植物中廣泛進行褪黑激素的研究將對人類的營養(yǎng)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)提供非常有益的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明人在多年來研究水稻抗白葉枯病機制的試驗中，意外地發(fā)現(xiàn)通過低濃度的褪黑素誘導處理可提高水稻抗白葉枯病的特性。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種提高水稻抗白葉枯病的方法，該方法易行，操作簡便，見效快捷，在短期內(nèi)可以提高水稻對白葉枯病的抗性，提高水稻在白葉枯病爆發(fā)時的經(jīng)濟效益。
[0008]為了實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案概況如下:
[0009]—種褪黑素誘導處理提高水稻抗白葉枯病的方法，該方法包括如下步驟:對處于成株期的水稻連續(xù)灌澆濃度為50-500 μ mol/L的褪黑素溶液，時間為5_10d。
[0010]需要說明的是，在褪黑素誘導處理水稻之前，還需要做如下常規(guī)工作:
[0011](I)種植地準備:利用犁、耙的機械作用，結(jié)合施肥、灌溉和合理輪作等農(nóng)業(yè)技術(shù)，使稻田平整，田中無漬水，曬田程度一致，利于水稻生長整齊；同時使稻田土塊細碎，土肥相融，耕層松軟，無雜草殘茬。然后加入底肥，每畝加入50公斤左右的復合肥(含有硫酸鉀和硝態(tài)氮，一般總養(yǎng)分不低于45% )，最后整平床面。
[0012](2)苗期管理:可以先在某塊田中培育水稻秧苗，播種后至I葉露尖，溫度以保溫為主，溫度在25-30°C，2葉期保持25°C，3葉期保持20_22°C。夜間氣溫偏低，應(yīng)采取大棚內(nèi)開電燈或點燒稻殼等措施增溫，小棚育苗的要在棚外面蓋稻草或防寒被等措施增溫，確保達到秧苗各葉齡所需的最低溫度指標，使稻種在苗床上能正常生長發(fā)育。在秧苗長高約8cm時，通過手工拔秧插秧、拋秧、機插等，選擇冷尾的晴好天氣開始移栽工作；插秧要做到淺、勻、直、穩(wěn)，栽插深度一半不超過3厘米，并做到秧苗帶藥、帶肥、帶土。育苗初期，適當澆水，40天后，根據(jù)自然情況雨水灌溉。
[0013]進一步優(yōu)選地，如上所述褪黑素誘導處理提高水稻抗白葉枯病的方法，其中開始灌澆褪黑素溶液時的水稻苗高40-60cm。
[0014]進一步優(yōu)選地，如上所述褪黑素誘導處理提高水稻抗白葉枯病的方法，其中的褪黑素溶液的濃度為100-500 μ mol/L，每畝灌澆褪黑素溶液800-1200L。
[0015]進一步優(yōu)選地，如上所述褪黑素誘導處理提高水稻抗白葉枯病的方法，其中連續(xù)灌澆褪黑素溶液的時間為7d，I次/d。
[0016]通過以上的短時間(7天)低濃度的褪黑素溶液100或500 ymol/L(即每升水中含有0.023g或0.116g褪黑素)處理，發(fā)現(xiàn)處理過的水稻材料比沒有處理過的水稻材料在白葉枯病侵染時生長情況良好，表現(xiàn)為葉片上病斑長度更短一些，更抗病一些。如附圖1所示，在用低濃度的褪黑素溶液100或500 μ mol/L (即每升水中含有0.023g或0.116g褪黑素)預(yù)處理后，白葉枯病侵染水稻葉片15天后，水稻葉片上病斑長度為沒用褪黑素預(yù)處理時的7