[发明专利]一种混合型水稻劣变种子胚活力恢复剂及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于水稻种子引发技术领域，特别涉及一种混合型水稻劣变种子胚活力恢复剂及其制备方法和应用。

背景技术

中国是一个拥有十几亿人口的发展中大国，粮食安全始终是关系经济发展、社会稳定和国家安全的全局性重大战略问题。水稻是我国的主要粮食作物，占全国粮食总产量一半以上，在粮食安全中具有极其重要的地位。我国水稻常年播种面积约3000万公顷，年用种量相当庞大。由于水稻种子生产的复杂性和种子市场难预测性的影响，再加上全球气候变化、极端气候及自然灾害频现，常需要对大量水稻种子贮藏进行年度间调节。然而，每年因贮存方法不当导致水稻种子活力降低、发芽率下降而报废，造成巨大的经济损失，甚至严重影响到水稻产业的发展。据不完全统计，中国每年因稻谷储藏过程中陈化变质、仓储害虫以及霉变影响造成的损失约占总储存量的3%，达数百亿斤，每年损失不低于200亿元。由于常规稻和杂交稻种子储藏造成的发芽率下降带来的直接和间接经济损失更是巨大。

目前，对劣变种子胚活力如何进行恢复的研究比较薄弱。因此，当伴随着突发事件（如遇上新制种子歉收的灾害年份等）发生时，通过恢复技术，提高劣变种子的胚活力或恢复种子活力而将劣变种子应用于大田生产显得尤为重要。

种子引发（Seed Priming）是提高种子活力的一种新技术，实质属于种子胚活力拯救和恢复范畴。种子引发的方法目前主要有液体引发、固体基质引发、滚筒引发、生物引发和膜引发，主要通过渗透调节、温度调节、气体调节和激素调节等来达到目的。种子引发技术是基于种子萌发的生物学机制提出的，其原理是在控制水势的条件下，种子缓慢吸收水分停留在吸胀的第二阶段（滞缓期），让种子进行预发芽，促进细胞膜、细胞器、DNA的修复和酶的活化，使之处于发芽的准备状态但防止胚根的伸出。大量研究表明，经过引发的种子，活力明显增强，发芽率、成苗率和抗逆性显著提高，出苗快而齐，产量增加，品质也得到改善。

国内外有关种子引发的研究很多，大多集中在果树、蔬菜等园艺作物或草等种子领域；有关水稻种子引发研究相对较少，并且主要是用来提高其作物的抗逆性。有关水稻种子引发方法主要有两个：

一是基于渗透调节的液体引发。常用的液体引发药剂有无机盐和一些大分子有机化合物及它们之间的组合处理。无机盐类包括：H₂O、NaH₂PO₄、Al(N0₃)₃、KNO3、K₃PO₄、CaCl₂、NaCl、MgSO₄、KH₂PO₄、NH₄NO₃、Ca(N0₃)₂、NaNO₃、KCl、KCN、(NH)₂MoO₄、NADH、KH₂PO₃、Na₂HPO₃、KNO₃+K₃PO₄、K₂HPO₄+KNO₃、KH₂PO₄+(NH₄)₂HPO₄等。有机化合物包括：聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）、赤霉素、抗坏血酸、水杨酸、丙三醇、甜菜碱、甘露醇、脯氨酸、三磷酸腺苷、维生素、茶多酚、PEG+链霉素、PEG+金霉素、PEG+四环素、PEG+磺胺类抗生素、PEG+大环内酯类抗生素、PEG+青霉素+链霉素、PEG+赤霉素+乙烯利等。有机化合物与无机盐的混合处理包括：PEG+NaCl、PEG+KNO₃、PEG+K₂HPO₄+KNO₃、PEG+K₂HPO₄+NaCl、PVA+KNO₃等。

二是利用稀土元素（如La或Ce）、高压静电场、模拟微重力处理等生物物理和生物化学手段处理水稻种子，处理后种子活力明显增加。