一种复合型水稻穗萌抑制剂、水稻穗萌抑制方法及应用

本发明涉及农业生物，尤其涉及一种复合型水稻穗萌抑制剂、水稻穗萌抑制方法及应用。

背景技术：

1、穗发芽也称穗萌，是水稻、小麦等禾谷类作物在种子休眠减弱的情况下，于成熟期高温、高湿环境下出现的籽粒在穗上发芽的现象。在南方稻区，常规稻约有6%的播种面积出现穗发芽，杂交稻制种过程中因赤霉素的施用以及亲本不育系所特有的种子休眠性浅、易裂颖特点，穗发芽率可高达20%。随着全球气候变化，穗发芽现象越发频繁，已成为严重的全球性农业生产问题。

2、水稻穗发芽会影响水稻产量、稻米品质、稻谷贮藏和种用价值，其机制在于籽粒内源α-淀粉酶、蛋白酶活性增强，降解胚乳中的淀粉和蛋白质，破坏籽粒淀粉和蛋白质结构，即使部分籽粒外观没有萌发迹象，但内部贮藏物质也已开始分解，这些变化会降低稻米产量和品质，影响稻米食用和种用价值，从而严重危害优质稻米生产。

3、目前控制穗发芽主要通过抗穗发芽种质资源筛选与品种培育、栽培措施调控以及喷施外源化学物质等方式。然而，当前尚未育成能广泛应用于生产的抗穗发芽水稻品种，栽培措施的调控效应相对有限且受天气影响较大，因此喷施化学物质成为较为普遍的解决方式。现有穗萌抑制剂种类繁多，包括传统化学抑制剂如青鲜素（马来酰肼）、丁酰肼；植物激素抑制剂如脱落酸、水杨酸、茉莉酸甲酯；植物生长延迟抑制剂如多效唑、烯效唑；以及植物源抑制剂如丁香酚、海藻糖、壳聚糖、氨基葡萄糖等。研究表明，将不同类型抑制剂进行复配可获得更优抑制效果。

4、现有复配抑制剂主要以化学抑制剂与植物激素、植物生长延迟抑制剂复配，药剂成分包括脱落酸、多效唑、烯效唑、马来酰肼等。例如公告号为cn104982438b的专利公开了一种浓度为400-1200 mg/kg的丁香酚、浓度为300-600 mg/kg烯效唑的和浓度为400-500mg/kg马来酰肼的穗萌抑制剂。但马来酰肼和丁酰肼使用后造成的休眠不易用常规方法解除，对种子质量影响较大，且对植物有毒害作用；植物源抑制剂丁香酚虽绿色安全，但极难溶于水，推广应用不便；多效唑在土壤和植物中残留期长，存在环境污染和安全性问题。公开号为cn106665677a的专利则公开了包含香豆素类提取物、丁香酚、蔗糖酯、苦杏仁提取物、马来酰肼、苹果酸、桑根提取物、脱落酸、烯效唑、柠檬酸钠、多效唑、水杨酸提取物、杨梅提取物等多种成分的复配抑制剂，但该复配抑制剂提取工艺复杂、成本高昂，不便于生产推广。

5、因此，创制出高效、低成本、绿色、短暂抑制发芽且抑制作用可逆的复合型水稻穗萌抑制剂，对于水稻减损保种、保障粮食安全具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合型水稻穗萌抑制剂、水稻穗萌抑制方法及应用，实现了高效抑芽、绿色安全、可逆调控、易于推广的多重目标，对于解决南方稻区尤其是杂交稻制种过程中的穗发芽难题、减少粮食损失、保障优质稻米安全生产和粮食安全具有重要的现实意义与应用价值。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种复合型水稻穗萌抑制剂，所述复合型水稻穗萌抑制剂中包括如下浓度的成分：

4、水杨酸6~74 mg/l、烯效唑190~702 mg/l、茉莉酸甲酯30~368 mg/l。

5、优选的，所述复合型水稻穗萌抑制剂中包括如下浓度的成分：

6、水杨酸20~60 mg/l，烯效唑300~600 mg/l，茉莉酸甲酯100~300 mg/l。

7、本发明还提供了一种上述复合型水稻穂萌抑制剂在抑制水稻穗发芽上的应用。

8、本发明还提供了一种上述复合型水稻穂萌抑制剂在制备抑制水稻穗发芽产品上的应用。

9、本发明还提供了一种基于上述复合型水稻穂萌抑制剂的水稻穗萌抑制方法，包括如下步骤：

10、将复合型水稻穂萌抑制剂喷施在水稻的乳熟末期至黄熟初期的水稻上。

11、优选的，所述复合型水稻穂萌抑制剂喷施于水稻的稻穗层和叶面层。

12、优选的，所述复合型水稻穂萌抑制剂的喷施量为每亩25~40 kg。

13、本发明还提供了一种上述水稻穗萌抑制方法在抑制水稻穗发芽上的应用。

14、本发明与现有技术相比的有益效果为：

15、（1）本发明制备了一种以水杨酸、烯效唑和茉莉酸甲酯为主要活性成分的复合型水稻穗萌抑制剂，其中，水杨酸作为一种酚类激素，不仅能调节植物生长发育、提高叶片叶绿素含量和超氧化物歧化酶等活性氧清除系统的活性以抵御高温伤害，还能提高稻株对病虫害的抗性，并通过抑制α-淀粉酶活性来防止穗发芽；烯效唑作为赤霉素合成抑制剂，可有效控制营养生长、缩短节间、促进侧芽分化和增强抗逆性，其活性较多效唑高6~10倍，土壤残留量仅为后者的1/10，对后茬作物影响小，通过抑制种子中赤霉素合成延缓萌发；茉莉酸甲酯广泛存在于植物体中，作为挥发性信号分子可诱导系统防御反应，低浓度促进萌发而高浓度则抑制萌发。三者合理复配，协同增效，从不同途径共同作用于穗萌抑制。

16、（2）在抑制效果方面，本发明通过室内种子萌发实验系统筛选最优配方，并将所得复合型水稻穗萌抑制剂用于大田水稻验证，喷施后可使活体穗发芽率最高降低79.66%，有效解决了水稻在潮湿多雨天气下的穗发芽问题。

17、（3）在安全性与环保性方面，本发明复合型水稻穗萌抑制剂以水为基质，未添加任何有机溶剂，常规使用剂量下对人畜无毒害，对环境友好，符合绿色农业的发展方向。

18、（4）在对种子活力的影响及实用性方面，水稻收获存放60天后，经室内萌发试验证实，喷施过抑制剂的种子仍能保持正常发芽率，说明该抑制剂的抑制作用具有可逆性，未对种子活力造成不可逆损伤，不影响后续种用价值；同时，所用组分均为市售产品，简单易得，配制方法操作简便，适合规模化生产。

1.一种复合型水稻穗萌抑制剂，其特征在于，所述复合型水稻穗萌抑制剂中包括如下浓度的成分：

2.根据权利要求1所述复合型水稻穗萌抑制剂，其特征在于，所述复合型水稻穗萌抑制剂中包括如下浓度的成分：

3.一种权利要求1或2所述复合型水稻穗萌抑制剂在抑制水稻穗发芽上的应用。

4.一种权利要求1或2所述复合型水稻穗萌抑制剂在制备抑制水稻穗发芽产品上的应用。

5.一种基于权利要求1所述复合型水稻穗萌抑制剂的水稻穗萌抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述水稻穗萌抑制方法，其特征在于，所述复合型水稻穂萌抑制剂喷施于水稻的稻穗层和叶面层。

7.根据权利要求5所述水稻穗萌抑制方法，其特征在于，所述复合型水稻穂萌抑制剂的喷施量为每亩25~40 kg。

8.一种权利要求5~7任一项所述水稻穗萌抑制方法在抑制水稻穗发芽上的应用。