[发明专利]一种5-羟色胺在缓解油菜渍害胁迫中的应用

说明书

本发明公开了一种5‑羟色胺在缓解油菜渍害胁迫中的应用，其步骤：a）按照重量比制备含有5‑羟色胺的水溶液0.1‑0.5g/L，按照重量比称取5‑羟色胺与水的重量0.1:1000—0.5:1000溶解于相应的水中；b）对淹水胁迫的油菜幼苗叶面进行喷施，傍晚进行喷施，喷施频率为一天一次，连续三天，总喷施次数为三次；c）每次每盆喷施的溶液量为50 mL,使植株叶面湿润均匀，每次喷施时用塑料薄膜遮盖盆中土壤和相邻盆，喷施液进入土壤和喷到相邻盆中的小油菜苗。方法易行，操作性强，能够缓解渍害给油菜幼苗带来的伤害，显著地提高了油菜耐渍的能力。

技术领域

本发明属于油菜生产领域，更具体地涉及一种5-羟色胺在缓解油菜渍害胁迫中的用途。

背景技术

油菜是世界上最重要的油料作物之一，在我国油菜主要分布于长江流域(占全国油菜总面积85％以上)，在该地区主要为水稻-油菜的轮作制度，油菜生长季节受南太平洋暖湿气流和北方冷空气在长江流域长期交汇影响，有时连绵阴雨长达10-15天，土壤渍水严重，常常引起油菜含水量超过油菜正常需求量，从而导致油菜渍害频发(张学昆，陈洁，王汉中等，甘蓝型油菜耐湿性的遗传差异鉴定.中国油料作物学报，2007，29：98-102)。渍害又会导致根际缺氧,无氧呼吸途径产生的氧自由基、乙醇、乳酸基等有害物质对细胞造成伤害(陈洁，张学昆，谌利等，甘蓝型油菜耐渍种质资源的快速筛选，中国油料作物学报，2006，28：138-143)。油菜植株受到渍害胁迫后，根系发育不良，根系活力减弱，矿质营养供应不足，植物变得矮小，干物质积累下降；叶片由下到上逐渐黄化，光合作用减弱，光合产物减少，最终导致作物产量下降甚至死亡(王矿，王友贞等，油菜花荚期涝渍胁迫对产量要素的影响，中国农村水利水电，2010，8：83-90)。渍害可以导致油菜减产17％～42.4％，而全国油菜种植主要区域常年发生渍害的面积约占总面积的20％，因而渍害严重地影响了油菜生产的高产稳产(王汉中，中国油菜生产抗灾减灾技术手册，北京:中国农业科技出版社，2009：14-19)。提高油菜耐渍能力显得尤为重要。

目前有关植物耐渍能力调控的研究并不是特别多，而报道的能够通过外源施加提高植物耐渍能力调控的激素更少，有相关研究的仅有褪黑素、茉莉酸、脱落酸，因此寻找新型的植物激素通过叶面喷施提高油菜耐渍性迫在眉睫。由色氨酸代谢途径起始的吲哚类生物碱合成，在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用，其中一个次生代谢产物为5-羟色胺(serotonin，SER)。5-羟色胺，又称为血清胺。从已有的研究和报道中可以得出，5-羟色胺最早最初在动物血清中发现的，又名血清素，广泛存在于各类晡乳动物组织中，特别是在大脑皮层质及神经突触内含量很髙，它也是一种抑制性神经递质。在外周组织，5-羟色胺是一种强血管收缩剂和平滑肌缩刺激剂，作为很重要的神经递质发挥作用，参与到众多生理、行为和情绪活动当中，并且作为药物应用在抑郁症等精神类疾病的治疗当中(Pelagio-Flores R,Ortiz-Castro R,Mendez-Bravo A,Serotonin,a Tryptophan-Derived SignalConserved in Plants and Animals,Regulates Root System Architecture ProbablyActing as a Natural Auxin Inhibitor in Arabidopsis thaliana,Plant and CellPhysiology,2011,52；490-508)。在植物中，最初从豆类植物发现5-羟色胺，至今已有半个多世纪，随后在20个属的40多个品种中均有发现。对于其在植物中发挥功能的研究也随即被报道，5-羟色胺几乎参与到了植物生长发育的方方面面，如根的生长和发育、花发育、果实的成熟、种子的形成、抗氧化、抗衰老、生物胁迫的防御等，甚至有报道称其及其衍生物为新的一类的植物激素(Ramakrishna A,Giridhar P,Ravishankar GA,Phytoserotonin:Areview.Plant Signaling&Behavior2011,6:800-809)。迄今为止，在对5-羟色胺的植物抗逆研究中，主要集中其参与了干旱、盐害、抗病等胁迫的应答反应(Bowden K,Brown BG,Batty JE5-Hydroxytryptamine:its occurrence in cowhage.Nature 1954，174:925-926；Byrne,M.E,Making leaves？”,Current Opinion in Plant Biology 2012，15(1):24-30)，然而对于5-羟色胺如何对这些逆境应答进行调控还尚未有明确研究。另外，对于5-羟色胺是否对植物渍害有缓解作用的研究还属于空白。