CN111493070A - 一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种β‑月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，将β‑月桂烯以吐温20配制成低浓度水溶液，在培养皿中培养苜蓿种子，结果显示β‑月桂烯显著促进了苜蓿幼苗根部的生长。选择β‑月桂烯以吐温20配制水溶液，对正常和干旱处理下的紫花苜蓿幼苗进行喷洒，结果显示：β‑月桂烯对正常生长条件下的紫花苜蓿有促进作用，同时对干旱条件下的紫花苜蓿存在更为显著的促进作用，可见β‑月桂烯对紫花苜蓿有明显的抗旱促生长作用。β‑月桂烯是一种天然产物，可以在自然界中降解，对环境无毒无害，并且可以大批量制备，成本低廉，且使用浓度低，用量少，作用强，具有极高的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物对牧草抗旱促生长作用的应用，具体涉及一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长作用中的应用。
背景技术
苜蓿作为一种重要牧草，国家已把“苜蓿产业化”列为科技攻关项目，以求实现我国种植业结构的优化，促进农业持续发展。紫花苜蓿作为苜蓿中的一个优质品种，是畜牧业中优质蛋白质的重要来源。紫花苜蓿适宜温暖和半湿润到半干旱的气候，在我国多分布于长江以北地区。而在降水量较少的地区，紫花苜蓿面临着如何抗旱和增产的问题，传统的方法主要靠水肥耦合来促进紫花苜蓿根系的生长进而使紫花苜蓿能够吸收更多的养分和水分来实现增产和抗旱。然而，大量肥料的使用会使缺水地区的土壤盐碱化和板结，威胁到种植地土壤和地下水资源的安全，并影响后茬紫花苜蓿和其它牧草或农作物的种植。而从自然界中提取的天然成分作为肥料的替代品，则因其可以在自然界中降解，不会对土壤和地下水造成污染而日益受到重视。自然界里种类丰富、构型各异、作用机理多样的天然产物为此提供了可能。
β-月桂烯，英文名β-Myrcene，结构参见附图1，无色或淡黄色的液体，具清淡的香脂香气。在β-月桂烯的应用中，大多是以其作为原料来合成其他物质或者作为驱虫剂使用，而β-月桂烯对植物具有促生和抗旱作用在国内外均未见报道。该化合物可以进行人工化学合成，已有多篇文献报道，因此，其来源易得，价格低廉，具有值得期待的开发利用前景。
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目前国内外针对β-月桂烯对植物具有促生和抗旱作用的研究尚处于空白阶段。这种类似于植物激素的物质，存在于多种植物中，属于一种天然产物，易挥发，可以在自然界中降解，对环境友好，并且该化合物可以人工合成，可以大量制备，因此在牧业生产中有巨大的商业潜力。
发明内容
本发明目的在于，提供一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，在培养皿实验中，将β-月桂烯以吐温20配制成0.25μl/mL、0.5μl/mL、1μl/mL、2μl/mL、5μl/mL和10μl/mL的浓度，对苜蓿幼苗的根部的促进作用分别为79.95％、61.98％、64.46％、56.25％、46.09％和26.04％，对幼苗茎部的促进作用分别为31.65％、28.63％、23.08％、22.955％、15.13％和16.65％；在盆栽实验中，选择β-月桂烯以吐温20配制水溶液0.1μl/mL和0.25μl/mL两个浓度，对正常和干旱处理下的紫花苜蓿幼苗进行喷洒，结果显示：β-月桂烯对正常生长条件下的紫花苜蓿有促进作用，同时对干旱条件下的紫花苜蓿存在更为显著的促进作用，可见β-月桂烯对紫花苜蓿有明显的抗旱促生作用。β-月桂烯是一种天然产物，可以在自然界中降解，对环境无毒无害，并且可以大批量制备，成本低廉，且使用浓度低，用量少，作用强，具有极高的应用潜力。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用。
将β-月桂烯以吐温20配制0.25μl/mL、0.5μl/mL、1μl/mL、2μl/mL、5μl/mL和10μl/mL的β-月桂烯水溶液，在培养皿中培养紫花苜蓿种子。
将β-月桂烯以吐温20配制0.1μl/mL和0.25μl/mL的β-月桂烯水溶液，待盆栽中的苜蓿幼苗生长到10cm时，每隔3天喷洒β-月桂烯水溶液1次，傍晚喷洒，一共喷洒2-4次。
将干旱处理下的紫花苜蓿幼苗，待其生长至10cm时，将β-月桂烯以吐温20配制的0.1μl/mL和0.25μl/mL的β-月桂烯水溶液进行处理，每隔3天喷洒β-月桂烯水溶液1次，傍晚喷洒，一共喷洒2-4次。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，在培养皿实验中，将β-月桂烯以吐温20配制成0.25μl/mL、0.5μl/mL、1μl/mL、2μl/mL、5μl/mL和10μl/mL的浓度，对苜蓿幼苗的根部的促进作用分别为79.95％、61.98％、64.46％、56.25％、46.09％和26.04％，对幼苗茎部的促进作用分别为31.65％、28.63％、23.08％、22.955％、15.13％和16.65％，因为此实验是在培养皿中进行，紫花苜蓿幼苗生长有限，所以对根部的促进作用明显高于茎部，最高值可达79.95％。为进一步验证β-月桂烯对紫花苜蓿的促进作用，又进行了盆栽实验，选择β-月桂烯水溶液0.1μl/mL和0.25μl/mL两个浓度，对正常和干旱处理下的紫花苜蓿幼苗进行喷洒，结果显示：β-月桂烯对正常生长条件下的紫花苜蓿有促进作用，同时对干旱条件下的紫花苜蓿存在更为显著的促进作用，可见β-月桂烯对紫花苜蓿有明显的抗旱促生作用。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，其中所涉及的β-月桂烯结构式为；
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，利用购买得到的β-月桂烯标准品，即使在低浓度下也可对紫花苜蓿的幼苗生长产生显著促进作用。在温室的盆栽实验中，我们观察到0.1μg/ml和0.25μg/mL浓度的β-月桂烯对紫花苜蓿的根长和苗高存在明显的促进作用，在0.25μg/mL且喷洒2次的条件下对根部的促进作用可达62.03％，对苗高的促进作用也能够达到25.66％。在干旱条件下，β-月桂烯对根长的促进作用表现得尤为明显，在0.1μg/mL喷洒4次的条件下最高可达72.14％。植物的根系是植物从土壤中吸收水分和营养物质的关键，完全可以说明喷洒β-月桂烯的紫花苜蓿具有巨大的生长潜力和抗旱作用。同时，在干旱条件下，紫花苜蓿生物量相比未喷洒β-月桂烯的对照也显著提高，鲜物质的促进作用最高可以达到70.95％，干物质的促进作用最高可达到77.25％。可见，β-月桂烯作为一种可从天然植物中提取得到的化合物作为紫花苜蓿的促生剂和抗旱剂获得显著的技术效果。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，其中采用的β-月桂烯可从天然植物种获得，也可以通过化学合成方法得到，已有相关合成方法的报道。目前对于β-月桂烯对紫花苜蓿的促生和抗旱作用在国内外尚无报道。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，所使用的β-月桂烯在花椒、茶叶和柚子等植物中均存在，是一种天然化合物，具有挥发性，可以通过人工合成的方法获得，不会对环境造成污染。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，β-月桂烯可以配制成不同浓度的水溶液，在幼苗时期喷洒，发挥促进生长的作用。
本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生中的应用，其有益效果：
1.本发明提供β-月桂烯在低浓度0.1μg/mL时，即可对紫花苜蓿幼苗产生显著的促生作用。这种促进生长作用在培养皿和盆栽中都相当明显，在浓度为0.1μg/mL的条件下分别对盆栽幼苗进行2次喷洒和4次喷洒，对紫花苜蓿植株根部的促生作用可达56.06％和61.89％，对茎部的促生作用可达40.32％和31.14％；当浓度为0.25μg/mL并作相同喷洒处理后，对紫花苜蓿植株的根部的促生作用可达62.03％和59.93％，对茎部的促生作用可达25.66％和16.20％，对生物量的促进作用则不太明显。说明β-月桂烯在极低浓度下就对紫花苜蓿的生长产生了促进作用。在干旱条件下，β-月桂烯的促生作用更加明显，作上述相同浓度和处理后，对根部的促生作用为61.27％和72.14％，对茎部的促生作用为61.38％和42.87％。同时，在干旱条件下，β-月桂烯对紫花苜蓿的生物量也有显著的促进作用，鲜物质的促进作用可达70.95％、63.05％、68.34％和34.51％，干物质的促进作用具有77.25％、54.97％、37.30％和28.84％。在低浓度干旱的条件下，β-月桂烯对紫花苜蓿的生长促进作用更加明显并且能够显著提高产量，说明β-月桂烯对紫花苜蓿具有促生作用外也具有显著的抗旱作用。
2.本发明所述的一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，适合应用于大田来提高紫花苜蓿的产量和抗旱性。由于本发明中所涉及的主要化合物β-月桂烯属于一种天然化合物，可以在自然界中降解，对环境不会造成污染，可应用于紫花苜蓿的种植中。此外，β-月桂烯的用量极少且效果明显，并已有成熟的合成方法，所以来源广泛，性价比高，在实际操作中可以配制溶液喷洒，操作简单，实用性强，具有巨大的商业价值。本发明突出特点是，β-月桂烯存在于多种植物中，是一种天然产物，用量少且效果强，且由于可以在自然界中降解，因此不会对环境造成污染。
附图说明
图1为本发明培养皿中β-月桂烯对紫花苜蓿幼苗生长的影响；
图2为本发明β-月桂烯对盆栽紫花苜蓿根长生长的影响；
图3为本发明β-月桂烯对盆栽紫花苜蓿苗高生长的影响；
图4为本发明β-月桂烯对盆栽紫花苜蓿鲜重的影响；
图5为本发明β-月桂烯对盆栽紫花苜蓿干重的影响；
图6为本发明盆栽实验干旱处理下对照和β-月桂烯处理后的紫花苜蓿幼苗。
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
本发明中选用的所有原辅材料、试剂和仪器都为本领域熟知的，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例1
在培养皿中β-月桂烯对紫花苜蓿幼苗促进生长的作用：
将β-月桂烯以吐温20配制成10μl/mL浓度，然后依次稀释至5μl/mL、2μl/mL、1μl/mL、0.5μl/mL和0.25μl/mL；
在直径9cm的培养皿中放置滤纸并加入60粒苜蓿种子，然后分别加入5ml浓度为10μl/mL，5μl/mL，2μl/mL，1μl/mL，0.5μl/mL和0.25μl/mL的β-月桂烯溶液，每个重复处理2次，并作蒸馏水的空白对照；用封口膜封好后置于温度25℃培养箱中黑暗培养5天后测量幼苗的苗高和根长；
数据统计方法：首先计算出各个浓度下紫花苜蓿的根长和苗高对空白对照的增长率即：
然后用单因素方差检测得到的增长率的各组数据间的差异是否达到显著，之后用LSD方法分析数据，标记字母不同的组间差异达到显著，水平为＞0.05；
结果：在0.25μl/mL的浓度条件下，β-月桂烯对紫花苜蓿幼苗的根部的促进作用可达到79.95％，作用效果极其显著，对茎部的促进作用也能达到31.65％，可见β-月桂烯对紫花苜蓿的促进作用主要表现在根部，同时植物根系是植物生长发育过程中水和矿物质等物质的最主要的吸收部位，所以β-月桂烯能够明显的促进紫花苜蓿的生长，进一步的提高紫花苜蓿的产量。在其它浓度条件下，β-月桂烯对紫花苜蓿幼苗的根长和苗高生长也有显著的促进作用，对根长的促进作用在61.98-26.04％，对苗高的促进作用在28.63-15.13。参见附图1。
实施例2
在正常条件下和干旱处理条件下β-月桂烯对盆栽紫花苜蓿促进生长的作用：
将β-月桂烯以吐温20配制成0.1μl/mL和0.25μl/mL浓度的溶液，将溶液装在小喷壶里做好标记，另取蒸馏水也加入另外的小喷壶内作空白对照；
待盆栽中的紫花苜蓿幼苗长到大约10cm时，开始喷洒配制好的0.1μl/mL和0.25μl/mL浓度的溶液，每隔3天喷洒1次，每次喷洒10下，每个浓度设置2种喷洒方法，即喷洒2次和喷洒4次，并将盆栽分成了两组，一组正常浇水，另一组浇水量减半，浇水次数减半做为干旱处理，喷洒溶液20天后测量紫花苜蓿的根长、苗高和鲜重，将新鲜的紫花苜蓿放到烘箱内烘干后测量干重；
数据统计方法：首先计算出各个浓度下紫花苜蓿的根长和苗高对空白对照的增长率即：
然后用单因素方差检测得到的增长率的各组数据间的差异是否达到显著，之后用LSD方法分析数据，标记字母不同的组间差异达到显著，水平为＞0.05；此外，使用下面的公式计算鲜重和干重的增长率来代表其生物量的变化：
然后用单因素方差检测得到的增长率的各组数据间的差异是否达到显著，之后用LSD方法分析数据，标记字母不同的组间差异达到显著，水平为＞0.05；
结果：将配制好的β-月桂烯溶液以0.1μl/mL浇水2次、0.1μl/mL浇水4次；0.25μl/mL浇水2次和0.25μl/mL浇水4次作处理，在正常浇水处理条件下对根长的促进作用可达56.06％、61.89％、62.03％和59.93％，对苗高的促进作用可达40.32％、31.14％、25.66％和16.20％；
在干旱处理条件下：对根长的促进作用为61.27％、72.14％、61.38％、和42.87％，对苗高的促进作用为28.83％、16.21％、14.52％和2.12％；β-月桂烯对紫花苜蓿的生物量的促进作用在干旱条件下比在正常处理条件下更加明显，鲜重达到70.95％、63.05％、68.34％和34.51％，干重达到77.25％、54.97％、37.30％和28.84％，可见β-月桂烯对紫花苜蓿除了具有促生作用外还具有明显的抗旱作用，效果参见附图2-6。
结论：
本发明中的β-月桂烯对紫花苜蓿幼苗生长具有显著的促进作用，且用量极少，可被认为是一种植物生长调节剂。在对紫花苜蓿的促进作用中，其对根长的促进作用尤为显著。由于根系是植物生长发育过程中水分和矿物质等物质的主要吸收组织，因此β-月桂烯可明显的促进紫花苜蓿的生长，进而提高紫花苜蓿的产量。在干旱条件下，β-月桂烯对根长和生物量的促进作用明显，因此β-月桂烯也可作为抗旱剂对紫花苜蓿施用。在实际生产中，β-月桂烯的用量极少，使用方法简单，并且该化合物已有成熟的制备方法，因此β-月桂烯在牧业生产中拥有巨大的商业价值。
Claims (4)
1.一种β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用。
2.如权利要求1所述的β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，其特征在于，将β-月桂烯以吐温20配制0.25µl/mL、0.5µl/mL、1µl/mL、2µl/mL、5µl/mL和10µl/mL的β-月桂烯水溶液，在培养皿中培养紫花苜蓿种子。
3.如权利要求1所述的β-月桂烯在制备紫花苜蓿抗旱促生长中的应用，其特征在于，将β-月桂烯以吐温20配制0.1µl/mL和0.25µl/mL的β-月桂烯水溶液，待盆栽中的苜蓿幼苗生长到10cm时，每隔3天喷洒β-月桂烯水溶液1次，傍晚喷洒，一共喷洒2-4次。
4.如权利要求1所述的β-月桂烯对紫花苜蓿抗旱促生长的应用，其特征在于，将干旱处理下的紫花苜蓿幼苗，待其生长至10cm时，将β-月桂烯以吐温20配制的0.1µl/mL和0.25µl/mL的β-月桂烯水溶液进行处理，每隔3天喷洒β-月桂烯水溶液1次，傍晚喷洒，一共喷洒2-4次。
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| 付茂忠 等: "《科学养殖肉牛》", 30 November 2018, 四川科学技术出版社 * |
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