一种含植物源芳香酚和抗病毒小肽的黄腐酸抗病毒肥料的制作方法

摘要: 本发明涉及植物抗病毒肥料,具体涉及一种兼具抗病毒功效与植物营养功能的肥料组合物,尤其是一种含植物源芳香酚、抗病毒小肽和黄腐酸的协同抗病毒肥料及其制备方法。背景技...
一种含植物源芳香酚和抗病毒小肽的黄腐酸抗病毒肥料的制作方法

本发明涉及植物抗病毒肥料,具体涉及一种兼具抗病毒功效与植物营养功能的肥料组合物,尤其是一种含植物源芳香酚、抗病毒小肽和黄腐酸的协同抗病毒肥料及其制备方法。

背景技术:

1、植物病毒病(如烟草花叶病毒tmv、番茄黄化曲叶病毒tylcv、黄瓜花叶病毒cmv等)被称为"植物癌症",具有寄主范围广、传播途径多、防治难度大的特点,对全球农作物产量和品质造成严重损失。目前,植物病毒病的防治主要依赖化学农药(如病毒唑、宁南霉素等)和抗病品种选育。然而,化学农药长期使用易导致病毒产生抗药性,且存在农药残留和环境污染风险;抗病品种选育周期长、针对性窄,难以应对不断出现的病毒新株系。因此,开发安全高效、环境友好的抗病毒农用投入品成为本领域亟待解决的技术难题。

2、近年来,植物源活性物质因其来源天然、环境友好、不易产生抗药性等优点而受到广泛关注。植物源芳香酚类物质(如香芹酚、丁香酚、愈创木酚等)已被报道具有较强的抗植物病毒活性,其作用机制主要包括破坏病毒外壳蛋白结构、干扰病毒rna复制等。然而,单一使用芳香酚存在挥发性强、持效期短、叶面附着率低等缺陷,限制了其田间应用效果。

3、另一方面,植物免疫诱抗技术是近年来植物病毒防治领域的研究热点。特定的小分子肽(信号肽)能够被植物细胞膜上的模式识别受体(prr)识别,激活植物自身免疫系统(如mapk信号通路、水杨酸信号通路等),诱导系统获得性抗性(sar),从而增强植株对病毒侵染的抵抗能力。然而,小肽类物质在田间应用中同样存在稳定性差、易降解、叶面渗透率低等问题。

4、腐植酸类物质(尤其是黄腐酸)因其分子量小、官能团丰富、生物活性高等特点,在农业上被广泛用作土壤改良剂和植物生长调节剂。黄腐酸含有大量酚羟基、羧基等活性官能团,能够与多种有机活性分子通过氢键和π-π堆积作用形成非共价结合物,具有作为功能性载体应用于抗病毒活性物质递送的潜力。

5、现有技术中,已有将小肽与黄腐酸复配的肥料产品(如cn201610252537.6),也有将植物源芳香酚用于抗病毒农药的专利(如cn202610019435.3、cn201110293522.1)。但目前尚未见将植物源芳香酚、抗病毒小肽和黄腐酸三者有机结合,通过"胞外直接灭活+胞内免疫激活+载体营养增效"三重机制协同抗病毒的肥料组合物的相关报道。

技术实现思路

1、基于目前技术现状,本发明目的在于提供一种含植物源芳香酚和抗病毒小肽的黄腐酸抗病毒肥料,旨在解决现有抗病毒产品作用机制单一、持效期短、有效成分利用率低的技术问题。

2、为实现本发明目的,本发明通过将植物源芳香酚(直接作用于病毒粒子)、抗病毒小肽(激活植物自身免疫)和黄腐酸(载体增效与营养调理)三者科学复配,实现"堵源头+强免疫+壮体质"三位一体的立体抗病毒效果。

3、具体技术方案如下:所述含植物源芳香酚和抗病毒小肽的黄腐酸抗病毒肥料,按重量份数计,包括以下原料:

4、植物源芳香酚:0.5~5份

5、抗病毒小肽:0.1~2份

6、黄腐酸:30~60份

7、氮磷钾营养剂:20~40份

8、渗透展着助剂:0.5~3份

9、乳化剂:1~5份

10、水:补足至100份

11、优选地,所述植物源芳香酚选自香芹酚、丁香酚、愈创木酚、百里香酚中的一种或多种组合;更优选为愈创木酚和/或丁香酚。

12、优选地,所述抗病毒小肽选自能够诱导植物产生系统性获得性抗性(sar)的信号肽中的一种或多种。更优选抗病毒小肽flg22pst,其氨基酸序列为:trlssglkinsakddaaglqia。

13、优选地,所述黄腐酸选自矿源黄腐酸钾、生化黄腐酸中的一种或两种组合;更优选为矿源黄腐酸钾。

14、优选地,所述渗透展着助剂选自植物源油脂、植物源表面活性剂中的一种或多种组合;所述植物源油脂选自芥花籽油脂肪酸酯或小桐子油甲酯;所述植物源表面活性剂选自茶皂素或萜甙类化合物。

15、优选地,所述乳化剂为tween-80、tween-60、span-80中的至少一种。

16、进一步优选地,按重量份数计:

17、植物源芳香酚:2份

18、抗病毒小肽:0.5份

19、矿源黄腐酸钾:40份

20、氮磷钾营养剂:30份

21、渗透展着助剂(茶皂素):1份

22、tween-80:2份

23、水:补足至100份

24、其制备方法包括以下步骤:

25、步骤一:将黄腐酸与氮磷钾营养剂溶于处方量30~50℃的温水中,搅拌至完全溶解,形成基础液;

26、步骤二:在搅拌条件下,向基础液中加入植物源芳香酚、渗透展着助剂和乳化剂,在40~50℃下高速剪切乳化,使黄腐酸与植物源芳香酚通过氢键和π-π堆积作用充分结合,形成均一稳定的结合物乳液;

27、步骤三:将步骤二所得结合物乳液冷却至≤30℃,在搅拌下缓慢加入抗病毒小肽水溶液,搅拌至均匀;

28、步骤四:调节ph至6.0~7.0,补足余量水,过滤、灌装,即得成品水溶肥。

29、关键工艺参数说明:

30、步骤二中温度控制在40~50℃,低于40℃结合效率低,高于50℃芳香酚挥发损失加剧;

31、步骤三必须冷却至≤30℃后再加入小肽,以防高温导致小肽变性失活;

32、ph控制在6.0~7.0,此条件下黄腐酸与芳香酚的氢键结合最强,且小肽结构稳定。

33、所述肥料的剂型为水溶性液剂或水溶性粉剂,用于叶面喷施或根部冲施。

34、本发明作用机理:

35、所述肥料组合物发挥抗病毒作用的核心机理为“三重机制协同、全时段覆盖”:

36、第一重:胞外直接灭活(植物源芳香酚)

37、植物源芳香酚(以愈创木酚为例)具有亲脂性分子结构,能够与植物病毒外壳蛋白的疏水区域结合,导致病毒粒子构象发生不可逆改变,使其丧失识别和吸附植物细胞受体的能力。同时,芳香酚分子可嵌入病毒rna链的碱基对之间,干扰复制酶的结合位点,从胞外阶段直接阻断病毒侵染的启动。该机制作用于病毒侵入植物细胞之前,属于“预防性屏障”。

38、第二重:胞内免疫激活(抗病毒小肽)

39、当病毒突破胞外屏障进入植物细胞后,抗病毒小肽(如flg22类信号肽)被植物细胞膜上的模式识别受体(prr)特异性识别,触发胞内mapk级联信号通路的级联放大,进而实现以下免疫响应:

40、激活水杨酸(sa)信号通路,诱导病程相关蛋白(pr蛋白,如pr-1、pr-2、pr-5)的表达,营造不利于病毒复制的胞内环境;

41、激发活性氧(ros)爆发,直接抑制病毒rna的复制;

42、上调rna沉默通路关键基因(如dcl、ago)的表达,增强植物对病毒rna的切割和降解能力。

43、该机制作用于病毒侵入植物细胞之后,属于“清除性响应”。芳香酚与小肽形成时间差互补-前者预防病毒进入,后者清除已进入的病毒。

44、第三重:载体增效与营养抗逆(黄腐酸)

45、黄腐酸在本发明中承担三重功能:

46、载体功能:黄腐酸含有丰富的酚羟基、羧基等活性官能团,通过氢键和π-π堆积作用同时负载植物源芳香酚和抗病毒小肽,形成稳定的非共价结合物。该结合物能够有效防止喷施后有效成分的光解、挥发和雨水冲刷,延长持效期(由常规的3~5天延长至10~15天);

47、促渗功能:黄腐酸具有两亲性分子结构,可携带结合的有效成分定向穿透植物叶片角质层和细胞壁,大幅提高胞内吸收利用率;

48、营养抗逆功能:黄腐酸本身具有促进叶绿素合成、增强光合作用、络合微量元素的能力,可在植物感染病毒后提升整体抗逆生理水平,增强植株的自我修复能力。

49、三重机制的协同效应:

50、上述三重机制在作用时间(病毒侵入前→侵入后)、作用空间(胞外→胞膜→胞内)和作用靶标(病毒粒子→宿主免疫系统→植物营养生理)三个维度上形成全方位互补,构建了“芳香酚堵侵染源头 + 小肽强免疫清除 + 黄腐酸壮体质促恢复”的完整抗病毒闭环。三者通过不同且互不干扰的作用通路实现叠加,产生1+1+1>3的协同增效。

51、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

52、1. 协同增效显著,抗病毒效果优异

53、本发明通过芳香酚、小肽和黄腐酸三者的科学复配,实现了对tmv的相对防效达86.4%(见实施例1表1),显著高于芳香酚单剂(60.3%)、小肽单剂(56.1%)、芳香酚+黄腐酸两两组合(71.5%)及小肽+黄腐酸两两组合(69.3%)。经colby法协同系数判定,三者组合的协同系数为1.1(>1),证明三者之间存在明确的协同增效作用,而非简单的功能叠加。

54、2. 持效期长,田间利用率高

55、黄腐酸通过氢键结合作用负载芳香酚和小肽,有效减缓了芳香酚的挥发损失(24小时挥发损失由常规的>50%降至<10%),同时保护小肽免于紫外光降解,使持效期由常规制剂的3~5天延长至10~15天,大幅减少了喷施次数和人工成本。

56、3. 三位一体,覆盖病毒侵染全周期

57、本发明首次将“胞外直接灭活(芳香酚)+ 胞内免疫激活(小肽)+ 载体营养增效(黄腐酸)”三种不同且互补的抗病毒路径整合于同一肥料组合物中,实现了对病毒侵染全过程的覆盖,克服了现有单一机制产品“防不胜防、治不彻底”的缺陷。

58、4. 兼具抗病毒与营养增效双重功能

59、本发明让植物提前进入“免疫亢奋”状态,大大降低被病毒侵染和发病的几率。在有效防控病毒病的同时,黄腐酸与氮磷钾协同促进作物营养吸收,处理组植株的叶绿素含量较清水对照提高43.8%,株高增长率提高31.7%(见实施例1表3),实现了“防病不减产、治病毒又促长”的绿色生产目标。

60、5. 环境友好,符合绿色农业方向

61、本发明所用原料均为天然或矿物源物质,不含高毒化学农药成分,对非靶标生物(天敌昆虫、土壤微生物)安全,无残留风险,符合绿色农业和有机农业的投入品要求。

62、本发明所述抗病毒小肽flg22pst的氨基酸序列见序列表。