5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和产量中的应用

本发明涉及植物生长调节剂，具体地，涉及5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和产量中的应用。

背景技术：

1、水稻是我国重要的粮食作物之一。水稻的高产稳产对于我国的粮食供应及社会稳定具有重要意义。全球变暖是全球气候变化的主要趋势之一，也导致了各种极端天气现象频繁发生，例如热浪、干旱等等，严重影响了农业生产安全。目前，作物生产中缓解高温灾害的方式主要有：完善水利设施建设，加强栽培管理措施；遗传育种手段或基因工程改良，培育抗高温品种。然而这些措施均存在一些局限性：水利设施建设投入大、耗时长；栽培管理措施需要根据地域特征进行实施，且不同地区的作物品种特点具有差异；遗传育种改良困难或效果不佳等。

2、植物生长调节剂在作物生产中的应用受到越来越多的关注，目前多以糖类、氨基酸、无机肥、激素或其复配产品为主。然而，大多数的生长调节剂多数应用于调控植物生长方面，在缓解高温胁迫带来的育性降低和产量减少方面的效果有限。因此寻找一种合适的植物生长调节剂来提高高温胁迫下水稻及水稻子代的育性及产量尤为重要。

技术实现思路

1、为克服现有技术中存在的上述缺陷与不足，本发明提供5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和产量中的应用。

2、本发明的第一个目的是提供5-氮杂胞苷在提高水稻子代抗高温胁迫中的应用。

3、本发明的第二个目的是提供5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和/或花粉活力中的应用。

4、本发明的第三个目的是提供5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代产量中的应用。

5、本发明的第四个目的是提供一种提高水稻子代抗高温胁迫的方法。

6、因此，本发明要求保护以下内容：

7、5-氮杂胞苷在提高水稻子代抗高温胁迫中的应用。

8、5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和/或花粉活力中的应用。

9、5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代产量中的应用。

10、优选地，所述水稻株系为p2364s。

11、优选地，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的结实率。

12、优选地，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的有效穗数。

13、优选地，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的每穗实粒数。

14、优选地，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的百粒重。

15、一种提高水稻子代抗高温胁迫的方法，所述方法为向水稻亲本施用5-氮杂胞苷。

16、优选地，所述方法为向水稻亲本施用负载5-氮杂胞苷的玉米醇溶蛋白纳米颗粒；

17、所述负载5-氮杂胞苷的玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备方法为：将玉米醇溶蛋白与乙醇溶液充分混合后制备得到玉米醇溶蛋白纳米颗粒溶液，将5-氮杂胞苷水溶液注入玉米醇溶蛋白纳米颗粒溶液，充分混匀，然后旋转蒸发除去乙醇，即得。

18、更优选地，所述玉米醇溶蛋白与乙醇的质量体积比为1 g：（0.3～0.4）l。

19、最优选地，所述玉米醇溶蛋白与乙醇的质量体积比为1 g：0.375 l。

20、更优选地，所述玉米醇溶蛋白与乙醇溶液充分混合的方式为搅拌后进行旋转，在旋转过程中会发生自组装。

21、更优选地，所述搅拌的时间为25～35 min。

22、最优选地，所述搅拌的时间为30 min。

23、更优选地，所述旋转的条件为-0.05～-0.12 mpa、28～32℃和65～75 rpm。

24、最优选地，所述旋转的条件为-0.1 mpa、30℃和70 rpm。

25、更优选地，所述旋转的时间为25～35 min。

26、最优选地，所述旋转的时间为30 min。

27、更优选地，所述5-氮杂胞苷与玉米醇溶蛋白纳米颗粒溶液的质量体积比为1 g：（120～130）ml。

28、最优选地，所述5-氮杂胞苷与玉米醇溶蛋白纳米颗粒溶液的质量体积比为1 g：125 ml。

29、更优选地，所述充分混匀的方式为进行搅拌。

30、更优选地，所述搅拌的时间为0.8～1.2 h。

31、最优选地，所述搅拌的时间为1 h。

32、更优选地，所述旋转蒸发的条件为-0.05～-0.12 mpa、28～32℃和65～75 rpm。

33、最优选地，所述旋转蒸发的条件为-0.1 mpa、30℃和70 rpm。

34、优选地，所述施用的方式为向水稻亲本的叶面喷施5-氮杂胞苷和/或负载5-氮杂胞苷的玉米醇溶蛋白纳米颗粒。

35、优选地，所述水稻株系为p2364s。

36、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

37、本发明公开了5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和产量中的应用。本发明向遭遇高温胁迫的水稻植株的叶面喷施5-氮杂胞苷，可明显提升水稻的花粉育性和结实率，减小高温胁迫对水稻产量的影响。同时，经过5-氮杂胞苷处理的水稻的子代在遭遇高温胁迫时，在花粉育性和产量方面显著优于其亲本。本发明可以显著提高水稻及水稻子代耐高温胁迫的能力，具有普适性和效益明显等优点，适于广泛推广和应用。

技术特征：

1. 5-氮杂胞苷在提高水稻子代抗高温胁迫中的应用。

2. 5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和/或花粉活力中的应用。

3. 5-氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代产量中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的结实率。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的有效穗数。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的每穗实粒数。

7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述提高高温胁迫下水稻子代产量为提高水稻子代的百粒重。

8.一种提高水稻子代抗高温胁迫的方法，其特征在于，所述方法为向水稻亲本施用5-氮杂胞苷。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法为向水稻亲本施用负载5-氮杂胞苷的玉米醇溶蛋白纳米颗粒；

10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述玉米醇溶蛋白与乙醇的质量体积比为1 g：（0.3～0.4）l，所述5-氮杂胞苷与玉米醇溶蛋白纳米颗粒溶液的质量体积比为1 g：（120～130）ml。

技术总结本发明公开了5‑氮杂胞苷在提高高温胁迫下水稻子代的花粉育性和产量中的应用。本发明向遭遇高温胁迫的水稻植株的叶面喷施5‑氮杂胞苷，可明显提升水稻的花粉育性和结实率，减小高温胁迫对水稻产量的影响。同时，经过5‑氮杂胞苷处理的水稻的子代在遭遇高温胁迫时，在花粉育性和产量方面显著优于其亲本。本发明可以显著提高水稻及水稻子代耐高温胁迫的能力，具有普适性和效益明显等优点，适于广泛推广和应用。技术研发人员：何莹,昂依娜,张龙飞,曾汉来,陈佳升,杨少雯受保护的技术使用者：华中农业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1