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作物抗逆增效产品研发与作用机理

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 山东省科技进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 作用;研发;作物;增效;产品;机理;作用机理;产品研发;抗逆

第一完成单位： 山东省农业科学院农业资源与环境研究所

获奖时间： 2014

摘要： 　　本成果针对我国干旱、盐碱、病害等几种威胁农作物生产的逆境条件，先后在国家科技支撑、山东省自然科学基金等四个项目支持下，经过十余年的研究，筛选出生物源抗盐、抗旱、抗病物质，明确了其提高作物抗逆性的作用机理，研发出抗逆增效产品，形成了产品的应用技术规程。为抗逆施肥提供了新的理论依据和技术途径，对农产品安全生产具有重要作用，为中低产田和灾害区域生产提供保障。 　　主要内容如下： 　1、发现5个生物源抗逆新物质—硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸、牛蒡寡糖、甘露糖醇和木糖醇，替代激素在抗逆产品中的应用，形成了低成本合成和提取工艺。 　　本成果以无害工业氨基酸废弃物为原料，添加硒盐，调节酸度，在催化剂作用下，经络合、浓缩合成出硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸；以不合出口规格的牛蒡根为原料，应用浸提、脱色、脱蛋白、醇析、冷冻干燥工艺提纯牛蒡寡糖。浸提固液比1：10，提取温度70℃，时间90min/次， Seveage法脱蛋白，成本为市售寡糖的1/4；以生物低聚糖生产的原初废弃物为原料来源，经过滤、浓缩、调节糖醇浓度，提纯出含甘露糖醇和木糖醇的混合产品。目前市场上尚无以上农用产品。 　　2、明确了硒代氨基酸提高作物抗盐性、牛蒡寡糖提高作物抗病性、糖醇提高作物抗旱性的作用机理。 　　探明硒代氨基酸通过增强作物的综合抗氧化能力、改善能量代谢，抑制Na+ 过量吸收，提高对盐胁迫的抵御能力；牛蒡寡糖通过提高作物体内与抗病有关酶的活性和木质素含量，降低致病酶活性，提高作物对病害的抵御能力，减少作物病害的发生；糖醇类物质通过降低质膜透性，降低自由基产生速率，减少作物体因干旱胁迫导致的过氧化作用发生，提高对干旱胁迫的适应能力。 　　3、研制出抗逆新产品17个，明确了其抗逆增效作用，制定了相应的施用技术规程。 　研制出以抗逆新物质为主要原料的系列抗逆产品。产品效果稳定，用量范围宽泛。 　　形成产品在棉花、花生、蔬菜、果树、粮食作物上应用技术规程。在干旱或盐渍化条件下，抗逆肥料产品使作物的出苗率平均提高8.9%，花生抗旱指数提高38.1%；蔬菜增产18.6%以上，棉花、花生增产10.6%以上，粮食作物增产11.8%以上；施用抗逆产品，西瓜枯萎病、番茄灰霉病、黄瓜枯萎病、辣椒疫霉病病情指数均显著降低，相对防效达到25.8%～53.8%；抗逆产品能显著改善蔬菜、水果品质，苹果可溶性固形物含量增加5.2%以上，黄瓜、番茄Vc含量增加15.6%～42.0%；番茄、西瓜还原糖含量增加11.9%～20.2%；西瓜、菠菜硝态氮含量降低18.9%～21.6%；菠菜草酸含量降低32.2%以上。 　　4、该项成果获国家发明专利4项，制定山东省地方标准3项，在核心期刊发表论文308篇，其中SCI收录3篇，出版著作2部。经山东省科技厅组织的中国农大、中国农科院等国内著名专家鉴定，该技术达国际先进水平。 　　成果技术能有效缓解盐渍化、干旱、病害等逆境危害，为中低产田和灾害区域的农业生产提供物质保障。产品中抗逆主成分为生物源抗逆新物质，替代激素在抗逆产品中的应用，为农产品安全提供保障。产品抗逆物质原料来自废弃物，实现了废弃物的资源化，减少环境污染。 　　

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