纳米二氧化铈或其水溶液在调控芍药高温胁迫中的应用

本发明涉及纳米二氧化铈或其水溶液在调控芍药高温胁迫中的应用，属于芍药栽培领域。

背景技术：

1、高温是制约植物生长发育的主要环境因素之一。近年来，全球气候变暖而导致的高温热害天气频发，这严重降低了很多经济作物的产量和品质，直接威胁着种植业的发展，对农业经济效益造成了重大影响(khanah,min l,mayz,et al.high-temperature stressin crops:male sterility,yield loss and potential remedy approaches.plantbiotechnology journal,2023,21:680-697)。因此，找到缓解植物高温胁迫伤害的栽培措施对于提高植物抵御高温胁迫的能力、促进农业生产发展具有重要意义。

2、芍药(paeonia lactiflora pall.)是芍药科芍药属的多年生宿根草本花卉，在我国传统名花中位列“花相”，与“花王”牡丹并称为“花中二绝”。芍药因性喜冷凉干燥、忌夏季炎热酷暑，多分布或栽培在我国华北、东北、西北和西南地区，而在江南地区的栽培应用非常有限。近年来，随着芍药高档切花市场的悄然兴起及其在园林景观中的广泛应用，江苏扬州、浙江杭州和上海等“长三角”地区纷纷从北方主产区开展“芍药南移”工作。然而，由于我国江南地区夏季骄阳似火，高温酷暑天气持续时间长、覆盖范围广、强度大，尤其是超过40℃极端高温的频繁出现，使得大多数优良芍药品种“南移”后轻则茎叶灼伤、萎蔫，叶片黄化、边缘焦枯；重则叶片提早枯萎死亡，地下根系发育不良，严重影响花后观赏效果和来年开花(张佳平,李丹青,李康,等.“芍药南移”的重新思考.中国园林,2016,32:91-95)。由此可见，夏季高温极大地限制了芍药在南方的推广，已成为制约芍药在南方栽培应用的主要环境因子，严重影响了我国芍药产业的发展。

3、在芍药耐高温胁迫方面，前期我们通过在夏季自然高温下的田间调查，结合生理生化指标与解剖结构特征共同鉴定出了部分品种的耐高温能力(赵大球,韩晨霞,陶俊.不同芍药品种耐热性鉴定.扬州大学学报(农业与生命科学版),2015,36:105-109)。进一步研究发现，耐高温能力强的品种在高温胁迫下具有较低的mda含量和较高的叶绿素与可溶性糖含量、保护酶活性和光合能力，并且细胞结构较为完整(wuyq,zhao dq,han cx,etal.biochemical and molecular responses ofherbaceous peony to high temperaturestress.canadian journal ofplant science,2016,96:474-484)。此外，遮荫(zhao dq,han cx,zhou ch,et al.shade ameliorates high temperature-induced inhibition ofgrowth in herbaceous peony(paeonia lactiflora pall.).international journalofagriculture and biology,2015,17:911-919)、多效唑(meng js,li m,hao zj,etal.paclobutrazol can enhance the thermal-tolerant on herbaceous peony(paeonialactiflora).russian journal of plant physiology,2022,69:57)和海藻糖(zhao dq,li tt,hao zj,et al.exogenous trehalose confers high temperature stresstolerance to herbaceous peony by enhancing antioxidant systems,activatingphotosynthesis,and protecting cell structure.cell stress&chaperones,2019,24:247-257)均能缓解高温胁迫对芍药的伤害。

4、纳米二氧化铈是一种稀土氧化物纳米颗粒，为萤石晶胞结构。在此结构下ce的配位数为8，o的配位数是4，被称之为敞型结构。在纳米尺度下，二氧化铈中的部分ce4+被还原为ce3+以稳定表面氧缺陷。纳米二氧化铈中的ce3+和ce4+进行可逆的转换，与酶的特性十分相似。这一性质使纳米二氧化铈能够催化分解生物体内的过量自由基，具有消除超氧自由基、过氧化氢和羟基自由基的作用。在环境胁迫方面，前期研究已发现纳米二氧化铈可以缓解黄瓜的盐胁迫伤害(chen l,peng y,zhu l,et al.ceo2 nanop articles improvedcucumber salt tolerance is associated with its induced early stimulati on onantioxidant system.chemosphere,2022,299:134474)和水稻的氮胁迫伤害(wa ng y,zhang p,li m,et al.alleviation of nitrogen stress in rice(oryza sativa)by ceria nanoparticles.environmental science:nano,2020,7:2930-2940)。而在高温胁迫方面，纳米二氧化铈是否能够缓解植物伤害尚未知晓。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种操作简便、周期短、见效快和易于推广利用的纳米二氧化铈在调控芍药高温胁迫中的应用。

2、技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了纳米二氧化铈或其水溶液在调控芍药高温胁迫中的应用，其中芍药可为任一品种的芍药。

3、其中，所述应用通过纳米二氧化铈减少降低高温胁迫对芍药的影响。

4、本发明还提供了一种利用纳米二氧化铈降低高温胁迫对芍药影响的方法，包括以下步骤：对芍药叶背喷施纳米二氧化铈溶液。

5、其中，所述纳米二氧化铈溶液的浓度为0.1～1mmol·l-1。

6、其中，所述纳米二氧化铈的直径为20～50nm。

7、其中，所述喷施的频率为每天至少浇一次，至少连续喷施5次。

8、其中，对芍药叶背进行喷施直至滴水状态。

9、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：该方法操作简便、周期短、见效快和易于推广利用等优点，可在芍药抗高温栽培中规模化应用，对芍药在我国长江中下游及以南地区栽培具有积极的推动作用。

技术特征：

1.纳米二氧化铈或其水溶液在调控芍药高温胁迫中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用通过纳米二氧化铈或其水溶液减少高温胁迫对芍药的影响。

3.一种利用纳米二氧化铈降低高温胁迫对芍药影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：对芍药叶背面喷施纳米二氧化铈溶液。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纳米二氧化铈溶液的浓度为0.1～1mmol·l-1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纳米二氧化铈的直径为20～50nm。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述喷施的频率为每天至少浇一次，至少连续喷施5次。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，纳米二氧化铈溶液的喷施量为对芍药叶背面喷施直至滴水状态为止。

技术总结
本发明公开了纳米二氧化铈或其水溶液在调控芍药高温胁迫中的应用。本发明的方法操作简便、周期短、见效快和易于推广利用等优点，可在芍药抗高温栽培中规模化应用，对芍药在我国长江中下游及以南地区栽培具有积极的推动作用。

技术研发人员：赵大球,侯赵玉,陶俊,孟家松,汤寓涵
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16