本發(fā)明涉及水稻誘導(dǎo)抗病性,具體為一種誘導(dǎo)水稻抗紋枯病的化學(xué)激發(fā)子與應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、水稻是一種十分重要的糧食作物,其種植面積占我國糧食種植總面積的四分之一,產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的30%以上,保障水稻的種植安全直接關(guān)系到我國的民生問題,水稻在種植培育過程中,會受到多種病害的威脅,水稻紋枯病、稻瘟病、白葉枯病是水稻三大病害,在各個稻區(qū)均有發(fā)生,嚴(yán)重影響水稻品質(zhì)和產(chǎn)量;其中,水稻紋枯病由立枯絲核菌引起,從苗期至穗期均可侵染發(fā)病,尤以拔節(jié)孕穗期最為嚴(yán)重,水稻紋枯病主要發(fā)生在葉片和葉鞘上,破壞傳導(dǎo)組織,嚴(yán)重時在莖稈部位出現(xiàn)不規(guī)則狀云紋斑,葉片發(fā)黃枯死,水稻不能正常抽穗,嚴(yán)重影響水稻的品質(zhì)和產(chǎn)量。
2、化學(xué)激發(fā)子對氟苯氧乙酸可以誘導(dǎo)水稻對紋枯病的抗性,是一種新型的抗紋枯病物質(zhì),作為水稻的誘導(dǎo)抗菌劑,降低紋枯病的發(fā)病面積,抑制紋枯病菌的侵染,有效控制水稻紋枯病,但單獨(dú)使用化學(xué)激發(fā)子對氟苯氧乙酸處理水稻,對水稻紋枯病的防治效果單一,且水稻紋枯病菌易產(chǎn)生抗藥性,此外,化學(xué)激發(fā)子對氟苯氧乙酸易受光、熱、濕等環(huán)境因素的影響,影響化學(xué)激發(fā)子對氟苯氧乙酸的穩(wěn)定性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種誘導(dǎo)水稻抗紋枯病的化學(xué)激發(fā)子與應(yīng)用,解決了單獨(dú)使用化學(xué)激發(fā)子處理水稻的防治效果單一、化學(xué)激發(fā)子易受環(huán)境影響的問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案:
3、一種誘導(dǎo)水稻抗紋枯病的化學(xué)激發(fā)子,由以下步驟制得:
4、s1、將對氟苯氧乙酸加入到丙酮中,攪拌均勻,得到母液;
5、s2、將復(fù)合物、叔丁基苯類化合物、松油烯加入到母液中,攪拌均勻,得到復(fù)合母液;
6、s3、以復(fù)合母液為芯材,氯化鐵水溶液和單寧酸為壁材,得到化學(xué)激發(fā)子復(fù)合物;
7、所述復(fù)合物由多孔二氧化硅顆粒、六水三氯化鐵、氯化亞鐵和氨水混合反應(yīng)后,再與水葫蘆種子提取物混合而得。
8、進(jìn)一步地,步驟s1中,所述對氟苯氧乙酸和丙酮用量比為(2-3)g:(10-15)ml。
9、進(jìn)一步地,步驟s2中,所述復(fù)合物、叔丁基苯類化合物、松油烯和母液用量比為(5-6)g:(10-15)g:(3-5)g:(20-30)ml。
10、進(jìn)一步地,叔丁基苯類化合物選自對叔丁基苯酚、間叔丁基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基苯酚中的任一種。
11、進(jìn)一步地,松油烯為1-異丙基-4-甲基-1,3-環(huán)己二烯。
12、進(jìn)一步地,步驟s3中,所述化學(xué)激發(fā)子復(fù)合物具體由以下步驟制得:
13、將復(fù)合母液加入到二甲苯中,攪拌均勻,得到有機(jī)相,將蓖麻油聚氧乙烯醚加入到去離子水中,攪拌均勻,作為連續(xù)相,將有機(jī)相和連續(xù)相混合,在8000-10000r/min速率下均質(zhì)20-30min,加入氯化鐵水溶液和單寧酸,在50-70℃下攪拌反應(yīng)1-2h,離心后,干燥,得到化學(xué)激發(fā)子復(fù)合物。
14、進(jìn)一步地,上述反應(yīng)過程中,以復(fù)合母液為芯材,氯化鐵水溶液和單寧酸為壁材,形成微膠囊,作為誘導(dǎo)水稻抗紋枯病的化學(xué)激發(fā)子,保護(hù)復(fù)合母液免受光、熱、濕等環(huán)境因素的影響,從而提高其在水稻應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性,提高利用率。
15、進(jìn)一步地,復(fù)合母液、二甲苯、蓖麻油聚氧乙烯醚、去離子水、氯化鐵水溶液和單寧酸用量比為(8-12)g:(4-6)ml:(0.5-1.5)g:(35-45)ml:(2-3)ml:(4-5)g。
16、進(jìn)一步地,所述復(fù)合物具體由以下步驟制得:
17、a1.將水葫蘆種子置于40-60℃的烘箱中干燥5-12h,粉碎后,過200-300目篩網(wǎng),將粉碎的水葫蘆種子置于乙醇中,在40-60℃下浸泡5-8h,經(jīng)過濾除渣,收集提取液后,提取液經(jīng)減壓濃縮,得到水葫蘆種子提取物;
18、a2.將六水三氯化鐵和氯化亞鐵加入到去離子水中,升溫至60-70℃,在700-800r/min速率下攪拌混合10-15min,加入氨水和多孔二氧化硅顆粒,在100-120℃下攪拌反應(yīng)2-5h后,冷卻至室溫,經(jīng)過濾,洗滌,干燥,得到負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅顆粒;
19、a3.將負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅顆粒和水葫蘆種子提取物加入到乙醇中,攪拌均勻,在25-30℃下攪拌1-2h后,經(jīng)過濾,洗滌,干燥,得到復(fù)合物。
20、進(jìn)一步地,上述a2反應(yīng)過程中,多孔二氧化硅顆粒具有多孔結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異的吸附性能,能夠?qū)⒘然F和氨水吸附到多孔二氧化硅顆粒的孔道中,六水三氯化鐵和氨水形成氫氧化鐵絡(luò)合物,在100-120℃下反應(yīng),氫氧化鐵絡(luò)合物受熱分解,形成納米氧化鐵,進(jìn)而在多孔二氧化硅顆粒孔道中合成納米氧化鐵,得到負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅顆粒。
21、進(jìn)一步地,上述a3反應(yīng)過程中,將負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅納米顆粒與水葫蘆種子提取物混合,負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅納米顆粒的多孔結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑺J種子提取物吸附到負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅納米顆粒表面和孔道中,得到復(fù)合物。
22、進(jìn)一步地,步驟a1中,所述粉碎的水葫蘆種子和乙醇用量比為(8-12)g:(25-35)ml。
23、進(jìn)一步地,步驟a2中,所述六水三氯化鐵、氯化亞鐵、去離子水、氨水和多孔二氧化硅顆粒用量比為(3-5)g:(2-4)g:(80-120)ml:(4-6)ml:(8-12)g。
24、進(jìn)一步地,步驟a3中,所述負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅顆粒、水葫蘆種子提取物和乙醇用量比為(8-12)g:(4-6)g:(15-25)ml。
25、進(jìn)一步地,水葫蘆種子由水葫蘆提供。
26、進(jìn)一步地,多孔二氧化硅顆粒粒徑為1-3μm,孔徑為100-200nm。
27、本發(fā)明具有以下有益效果:
28、(1)本發(fā)明技術(shù)方案中,叔丁基苯類化合物具有較好的抗氧化性質(zhì),能通過破壞水稻紋枯病菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致病菌細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換失衡,從而引發(fā)病菌死亡,進(jìn)而能夠抑制水稻紋枯病菌菌絲的生長,且能夠干擾水稻紋枯病菌的代謝過程,影響其能量產(chǎn)生、物質(zhì)合成的生物過程,進(jìn)而導(dǎo)致病菌生長受阻、繁殖能力下降,從而降低其對水稻的危害。
29、(2)本發(fā)明技術(shù)方案中,松油烯為無色液體,具有柑橘和檸檬類似香氣,也能夠抑制水稻紋枯病菌菌絲的生長,同叔丁基苯類化合物復(fù)配使用,對水稻紋枯病菌的生長具有顯著的抑制效果,顯著增強(qiáng)防控水稻紋枯病的效果;叔丁基苯類化合物和松油烯協(xié)助化學(xué)激發(fā)子對氟苯氧乙酸,通過對水稻紋枯病菌的多重抑制,可以誘導(dǎo)水稻對紋枯病的抗性,降低紋枯病的發(fā)病面積,抑制紋枯病菌的侵染,從而達(dá)到安全、有效控制水稻紋枯病的目的。
30、(2)本發(fā)明技術(shù)方案中,多孔二氧化硅納米顆粒具有較大表面積大、穩(wěn)定性和生物相容性,作為水葫蘆種子提取物、叔丁基苯類化合物、松油烯和對氟苯氧乙酸的載體,能夠有效提高其穩(wěn)定性,避免受光、熱、濕等環(huán)境因素的影響,影響對氟苯氧乙酸的穩(wěn)定性,提高對水稻紋枯病的防控效果;在多孔二氧化硅納米顆??椎乐泻铣杉{米氧化鐵,一方面,其多孔結(jié)構(gòu)對水葫蘆種子提取物、叔丁基苯類化合物、松油烯和對氟苯氧乙酸具有較好的吸附性能,提高其穩(wěn)定性,另一方面,合成的納米氧化鐵能夠提高水稻植物氧化酶的活性,增強(qiáng)水稻對枯萎病的抗性,且納米氧化鐵中鐵元素能夠促進(jìn)水稻植物的生長。
31、(3)本發(fā)明技術(shù)方案中,將水葫蘆種子提取物吸附到負(fù)載氧化鐵的多孔二氧化硅納米顆粒表面和孔道中,避免水葫蘆種子提取物揮發(fā),且水葫蘆種子提取物含有大量的酚羥基結(jié)構(gòu),能夠與叔丁基苯類化合物和對氟苯氧乙酸通過氫鍵結(jié)合,提高穩(wěn)定性。
32、(4)本發(fā)明技術(shù)方案中,以復(fù)合母液為芯材,氯化鐵水溶液和單寧酸為壁材,形成微膠囊,作為誘導(dǎo)水稻抗紋枯病的化學(xué)激發(fā)子,一方面,采用微膠囊包埋復(fù)合母液,保護(hù)復(fù)合母液免受光、熱、濕等環(huán)境因素的影響,從而提高其在水稻應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性,提高利用率,另一方面,形成的微膠囊在水稻生長過程中持續(xù)、穩(wěn)定地釋放,從而延長其作用時間,提高防治效果,減少農(nóng)藥的使用頻率,降低對環(huán)境的影響。