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CN118255984A - 一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法、装置及应用 - Google Patents

一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法、装置及应用 Download PDF

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CN118255984A
CN118255984A CN202410413576.4A CN202410413576A CN118255984A CN 118255984 A CN118255984 A CN 118255984A CN 202410413576 A CN202410413576 A CN 202410413576A CN 118255984 A CN118255984 A CN 118255984A
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Abstract

本发明公开了一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法、装置及应用，属于农业技术领域。该促生根的聚谷氨酸衍生物同时有吲哚乙酸和磷脂进行修饰，所述制备方法为：将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈混合反应后，再加入活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺混合物；将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯混合反应后，再加入磷脂、三乙胺混合物；将上述溶液混合反应，减压浓缩后进行超滤，用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥。本发明通过化学方法在聚谷氨酸上接入吲哚乙酸和磷脂得到聚谷氨酸衍生物，能够缩短生根时间，促进植物生根，并且可以同时提供植物所需的氮、磷等元素，促进植物的生长发育，提高作物产量及品质。

Description

一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法、装置及应用
技术领域
本发明涉及一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法、装置及应用，属于农业技术领域。
背景技术
聚谷氨酸又叫多聚谷氨酸，是以谷氨酸为基础原料，并结合有机碳源、氮源及矿物质，利用微生物发酵生化合成的生物高分子聚合物，是仅有的可由微生物合成的四种高分子均聚氨基酸之一。
聚谷氨酸是一种生态肥料助剂，可以更好地把土壤中的养分、水分输送给植物，在根部形成保护膜，保护植物的根毛，让植物的长势更好。而且聚谷氨酸可以分解成谷氨酸，被作物吸收利用，没有残留，成为农作物体内的氨基酸，对植物的生长发育起到重要的作用。因此，聚谷氨酸广泛应用于农业生产（肥料、农药）中，可起到显著保水，螯合中微量元素，增效缓释，提高作物产量及品质的作用。
虽然聚谷氨酸在农业生产具有重要的作用，但其功能用途还是有一定的限制。因此，可以在聚谷氨酸的基础上通过化学反应接入修饰分子，得到具有不同功能的聚谷氨酸衍生物，从而提高聚谷氨酸的功能及其应用范围。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法、装置及应用，促进植物生根，提高作物产量及品质。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种促生根的聚谷氨酸衍生物，该促生根的聚谷氨酸衍生物同时有吲哚乙酸和磷脂进行修饰。
吲哚乙酸能影响细胞分裂、细胞伸长和分化，促进植物生根，加速根的形成，提高植株生根的百分率，提高农作物产量。磷脂可以活化细胞，促进植物根系生长，调节植物的新陈代谢，刺激作物生长，增强免疫力和再生力。同时，二者可以为作物提供可吸收利用的元素，有利于作物的生长发育。
一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法：具体步骤如下：
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至4.5-5.0，打开控温装置Ⅰ（14）加热至10-30℃搅拌反应2-4h，得溶液1；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应1-2h，得溶液2；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应2-4h，得溶液3；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至50-60℃反应2-3h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）搅拌反应8-10h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，即得到促生根的聚谷氨酸衍生物。
进一步的，步骤（1）中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比为20-25:1-2。
进一步的，步骤（1）中，所述硫酸的质量浓度为20-30%。硫酸作为催化剂和络合剂，可促进反应的进行，加入硫酸后控制溶液pH＞4，pH过低，聚谷氨酸易于分解。
进一步的，步骤（2）中，所述活化HBTU和吲哚乙酸的质量比为0.8-1.2:12-15。
进一步的，步骤（2）中，所述活化HBTU是将HBTU和DMF混合，形成HBTU/DMF复合物。HBTU被DMF激活，形成HBTU-N-oxide中间体，可与羧基发生反应，形成中间体活性酯。
进一步的，步骤（3）中，所述乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯的质量比为10-15:1-2。
进一步的，步骤（5）中，所述反应温度为40-60℃。反应温度不宜过高，否则生成物及未反应的聚谷氨酸会分解。减压浓缩的作用是除掉挥发性有机溶剂。
进一步的，步骤（6）中，所述超滤选用切向流超滤系统，所述真空冷冻干燥的温度为-40--20℃，冻干时间为24-48h。超滤的目的是将溶液纯化，除去小分子化合物。
一种促生根的聚谷氨酸衍生物的应用，包括如下步骤：
（1）将促生根的聚谷氨酸衍生物溶于水中配制成浓度100-200mg/L的溶液，进行预处理后冷却至室温；
（2）将裁剪好的植株进行消毒，然后将其浸于聚谷氨酸衍生物溶液中浸泡1-24h；
（3）将浸泡好的植株在温度15-25℃的条件下培养，培养期间定时定量补充溶液。
进一步的，步骤（1）中，所述促生根的聚谷氨酸衍生物溶液的浓度为100mg/L。
进一步的，步骤（1）中，所述预处理是将促生根的聚谷氨酸衍生物溶液调节pH至6-7，加热至90-100℃进行杀菌处理。预处理过程中促生根的聚谷氨酸衍生物可能发生部分分解，产生小分子物质，有利于植株生根。
一种促生根的聚谷氨酸衍生物的制备装置，包括通过管道连接的反应罐Ⅰ（16）、反应罐Ⅱ（10）、反应罐Ⅲ（2）、反应罐Ⅳ（5）和反应罐Ⅴ（19），所述反应罐Ⅰ（16）内部设有pH计（13）和搅拌装置Ⅰ（15），通过控温装置Ⅰ（14）控温，反应罐Ⅲ（2）、反应罐Ⅳ（5）内部均设有搅拌装置，分别通过控温装置Ⅱ（6）和控温装置Ⅲ（22）控温。
进一步的，反应罐之间的管道均设有阀门。连接各个反应罐的管道上设有阀门，打开阀门时溶液流通，可使溶液混合反应，关闭阀门时各反应罐之间互不干扰，可以同时进行反应，节约时间，提高效率，且每个反应罐上设有进料口，可以用于反应过程中原料的补加。搅拌可使硫酸和溶液混合均匀，保证溶液酸碱度的均匀性，减少聚谷氨酸的降解，同时也能提高反应效率。
进一步的，所述搅拌装置Ⅰ（14）包括旋转轴和等间距排列的三个搅拌桨叶，旋转轴及中间位置的搅拌浆桨叶内部设有空芯的管道，硫酸可经管道流出，旋转轴内设有阀门，可通过阀门控制硫酸的流加量，搅拌桨叶的边缘端设有多个小孔，便于硫酸的均匀分布。pH计检测溶液pH至设定值后，旋转轴内的阀门关闭。用搅拌装置的中间搅拌桨叶流加硫酸，在搅拌时迅速将硫酸与溶液混合均匀，催化反应的进行，同时硫酸自动添加，可节约人力。程序精确控制pH值，减少硫酸的浪费，降低溶液中聚谷氨酸的损耗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过化学方法引入吲哚乙酸和磷脂得到聚谷氨酸衍生物，吲哚乙酸能影响细胞分裂、细胞伸长和分化，促进植物生根，加速根的形成，磷脂可以活化细胞，促进植物根系生长，调节植物的新陈代谢，刺激作物生长。
（2）本发明促生根的聚谷氨酸衍生物可以在自然环境下不断降解成小分子物质，提高植株的抗逆能力及部分抗病效果，同时提供植物所需的氮、磷等元素，促进中微量元素与磷肥等养分的吸收与利用，有利于植物的生长发育，提高作物产量及品质。
（3）本发明促生根的聚谷氨酸衍生物富含多种植物所需元素，在土壤中能够缓慢降解，达到缓释的效果。同时本发明生产方法简单，扩大聚谷氨酸的应用范围，可适合规模化生产。
（4）本发明促生根的聚谷氨酸衍生物的制备装置，连接各个反应罐的管道上设有阀门，关闭阀门时各反应罐之间互不干扰，可以同时进行反应，节约时间，提高效率，且pH计检测溶液pH至设定值后，旋转轴内的阀门关闭。
（5）本发明经内部设有空芯的管道的旋转轴及中间位置的搅拌桨叶添加硫酸，自动添加，节约人力，程序精确控制pH值，减少硫酸的浪费，降低溶液中聚谷氨酸的损耗，搅拌桨叶的边缘端设有多个小孔，便于硫酸的均匀分布。
附图说明
图1是促生根的聚谷氨酸衍生物的制备装置；
其中，1、进料口Ⅰ；2、反应罐Ⅲ；3、管道阀门Ⅱ；4、进料口Ⅱ；5、反应罐Ⅳ；6、控温装置Ⅱ；7、搅拌装置Ⅲ；8、进料口Ⅲ；9、搅拌装置；10、反应罐Ⅱ；11、管道阀门Ⅰ；12、进料口Ⅳ；13、pH计；14、控温装置Ⅰ；15、搅拌装置Ⅰ；16、反应罐Ⅰ；17、管道阀门Ⅲ；18、管道阀门Ⅳ；19、反应罐Ⅴ；20、搅拌装置Ⅳ；21、管道；22、控温装置Ⅲ。具体实施方式
实施例1
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至4.5，打开控温装置Ⅰ（14）加热至10℃搅拌反应2h，得溶液1，其中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比为20:1；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应2h，得溶液2，其中，所述活化HBTU和吲哚乙酸的质量比为0.8:12；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应2-4h，得溶液3，其中，所述乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯的质量比为10:1；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至50℃反应2h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）于温度40℃搅拌反应8h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-20℃，冻干时间为48h，即得到促生根的聚谷氨酸衍生物。
注：HBTU为0-（苯并三氮唑-1-基）-二（二甲胺基）碳鎓六氟磷酸盐，属于碳鎓盐类缩合剂。
实施例2
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至5.0，打开控温装置Ⅰ（14）加热至30℃搅拌反应4h，得溶液1，其中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比为25:2；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应2h，得溶液2，其中，所述活化HBTU和吲哚乙酸的质量比为1.2:15；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应2-4h，得溶液3，其中，所述乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯的质量比为15:2；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至60℃反应3h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）于温度60℃搅拌反应10h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-40℃，冻干时间为48h，即得到促生根的聚谷氨酸衍生物。
实施例3
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至4.5，打开控温装置Ⅰ（14）加热至10℃搅拌反应4h，得溶液1，其中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比为20:2；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应1.5h，得溶液2，其中，所述活化HBTU和吲哚乙酸的质量比为0.8:15；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应2-4h，得溶液3，其中，所述乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯的质量比为10:2；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至50℃反应3h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）于温度40℃搅拌反应10h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-40℃，冻干时间为24h，即得到促生根的聚谷氨酸衍生物。
实施例4
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至5.0，打开控温装置Ⅰ（14）加热至30℃搅拌反应2h，得溶液1，其中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比25:1；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应2h，得溶液2，其中，所述活化HBTU和吲哚乙酸的质量比为1.2:12；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应4h，得溶液3，其中，所述乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯的质量比为15:1；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至60℃反应2h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）于温度60℃搅拌反应10h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-40℃，冻干时间为48h，即得到促生根的聚谷氨酸衍生物。
实施例5
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至4.7，打开控温装置Ⅰ（14）加热至10℃搅拌反应3h，得溶液1，其中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比为23:1.5；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应1.5h，得溶液2，其中，所述活化HBTU和吲哚乙酸的质量比为1.0:15；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应3h，得溶液3，其中，所述乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯的质量比为15:1.5；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至55℃反应2.5h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）于温度50℃搅拌反应9h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-30℃，冻干时间为36h。
对比例1
步骤与实施例2相同，不同之处在于步骤（2）不添加吲哚乙酸。
对比例2
步骤与实施例2相同，不同之处在于步骤（4）不添加磷脂。
对比例3
步骤与实施例2相同，不同之处在于步骤（2）不添加吲哚乙酸和步骤（4）不添加磷脂。
实验例1 桃树插条的生根实验
选取长势相同的桃树插条分为10组，每组10支桃树插条，其中1组用清水浸没桃树插条作为对照。分别将实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物和对比例1-3聚谷氨酸衍生物溶于水中配制成浓度100mg/L的溶液，将8组桃树插条分别浸于其中24h，然后置于温床中培育，保持温度20℃，置于阴凉处培养，培养期间分别定时定量补充实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物溶液和对比例1-3聚谷氨酸衍生物，记为实验组。将原料聚谷氨酸溶于水中配制成浓度100mg/L的溶液，将1组桃树插条浸于其中24h，培养方法与实验组一致，培养期间定时定量补充聚谷氨酸溶液。对照组于相同的条件下培育，培养期间定时定量补充清水。分别记录生根时间、平均根数、平均根长和生根率，分别取平均值。试验结果如表1所示。
表1.桃树插条的生根情况
通过试验可知，用实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物溶液浸泡后的桃树插条13-14天萌发新根，平均根数为17-18根，平均根长为2.8cm左右，生根率达到94%以上，用对比例聚谷氨酸衍生物溶液浸泡后的桃树插条最早17天萌发新根，平均根数少于15根，平均根长小于2.4cm，生根率最高仅达到90%，用聚谷氨酸溶液浸泡后的桃树插条17天萌发新根，平均根数为15根，平均根长为2.4cm，生根率91%，用清水浸泡后的桃树插条20天萌发新根，平均根数为10根，平均根长为1.8cm，生根率85%。除清水外，对比例3促生根效果最差，是因为聚谷氨酸原料经反应后发生部分降解，小分子物质经超滤后除去。由此可见，经过本发明促生根的聚谷氨酸衍生物处理桃树插条的生根情况均优于原料聚谷氨酸和清水浸泡处理，本发明添加磷脂和吲哚乙酸制备的聚谷氨酸衍生物促进桃树插条的生根。
说明本发明引入吲哚乙酸和磷脂得到聚谷氨酸衍生物，对桃树插条进行处理，能够有效缩短生根时间，提高生根率，促进根系生长。
实验例2 月季插条生根情况
选取长势相同的月季插条分为10组，每组10支月季插条，其中1组用清水浸没月季插条作为对照。分别将实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物和对比例1-3聚谷氨酸衍生物溶于水中配制成浓度100mg/L的溶液，将8组月季插条分别浸于其中2h，然后置于育苗袋中培育，保持温度20℃，培养期间分别定时定量补充实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物溶液和对比例1-3聚谷氨酸衍生物，记为实验组。将原料聚谷氨酸溶于水中配制成浓度100mg/L的溶液，将1组桃树插条浸于其中24h，培养方法与实验组一致，培养期间定时定量补充聚谷氨酸溶液。对照组于相同的条件下培育，培养期间定时定量补充清水。分别记录生根时间、平均根数、平均根长和生根率，分别取平均值。试验结果如表2所示。
表2.月季插条的生根情况
通过试验可知，用实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物溶液浸泡后的桃树插条9-10天萌发新根，平均根数为24-25根，平均根长为4.3-4.4cm，生根率达到90%以上，用对比例1-5聚谷氨酸衍生物溶液浸泡后的桃树插条最早12天萌发新根，平均根数最多为17根，平均根长最大为3.6cm，生根率最高为85%，用聚谷氨酸溶液浸泡后的桃树插条12天萌发新根，平均根数为17根，平均根长为3.6cm，生根率84%，用清水浸泡后的桃树插条15天萌发新根，平均根数为14根，平均根长为2.9cm，生根率79%。由此可见，经过实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物处理月季插条的生根情况均优于对比例1-3聚谷氨酸衍生物、原料聚谷氨酸和清水浸泡处理。
说明本发明通过使用促生根的聚谷氨酸衍生物对月季插条进行处理，能够有效缩短生根时间，提高生根率，促进根系生长。
实验例3 葡萄插条生根情况
选取长势相同的葡萄插条分为9组，每组10支葡萄插条，其中一组用清水浸没葡萄插条作为对照。将实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物和对比例1-3聚谷氨酸衍生物溶于水中配制成浓度100mg/L的溶液，将8组葡萄插条分别浸于其中1h，然后置于温床中培育，保持温度20℃，培养期间定时定量补充促生根的聚谷氨酸衍生物溶液，记为实验组。将原料聚谷氨酸溶于水中配制成浓度100mg/L的溶液，将1组桃树插条浸于其中24h，培养方法与实验组一致，培养期间定时定量补充聚谷氨酸溶液。对照组于相同的条件下培育，培养期间定时定量补充清水。分别记录生根时间、平均根数、平均根长和生根率，分别取平均值。试验结果如表3所示。
表3.葡萄插条的生根情况
通过试验可知，用实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物溶液浸泡后的葡萄插条8-9天萌发新根，平均根数为33-34根，平均根长为3.8-4.0cm，生根率达到95%以上，用对比例1-3聚谷氨酸衍生物溶液浸泡后的葡萄插条最早于12天萌发新根，平均根数最多为29根，平均根长最长为2.7cm，生根率最高为92%，用聚谷氨酸溶液浸泡后的桃树插条12天萌发新根，平均根数为28根，平均根长为2.7cm，生根率91%，用清水浸泡后的葡萄插条16天萌发新根，平均根数为24根，平均根长为2.1cm，生根率87%。由此可见，经过实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物处理葡萄插条的生根情况均优于对比例1-3聚谷氨酸衍生物溶液浸泡处理，优于原料聚谷氨酸溶液浸泡处理，且优于清水浸泡处理。
说明通过使用促生根的聚谷氨酸衍生物对葡萄插条进行处理，能够有效缩短生根时间，提高生根率，促进根系生长。
实验例4小麦生长产量情况
选择作物长势基本一致的小麦试验田，随机分为三个处理，每个处理随机分为10组，每个组0.5亩，相邻组之间设置5m间隔带，在小麦拔节期滴灌一次。选择其中8组，将实施例1-5促生根的聚谷氨酸衍生物和对比例1-3聚谷氨酸衍生物溶于水中配制成溶液，分别对小麦进行滴灌，1组用原料聚谷氨酸配制的溶液进行滴灌，每亩施加7kg。剩余1组用清水进行滴灌，作为对照。每组小麦产量取三个处理中对应组的平均产量，试验结果见表4。
表4.小麦生长产量情况
通过实验可知，将小麦用本发明实施例1-5聚谷氨酸衍生物溶液进行滴灌，小麦株高显著高于对比例1-3、原料聚谷氨酸和清水滴灌的小麦，长势明显更加优异，且在测株高时观察发现，实施例1-5聚谷氨酸衍生物溶液滴灌的小麦茎秆较粗、叶片颜色更深，说明可以增强小麦的麦抗倒能力和光合作用。实施例1-5聚谷氨酸衍生物溶液滴灌后小麦平均产量均显著高于对比例1-3、原料聚谷氨酸和清水滴灌的小麦平均产量，且在滴灌后小麦长势良好，说明本发明聚谷氨酸衍生物可以提供给植物所需的氮、磷等元素，促进植物的生长发育，提高作物产量及品质
综上所述，通过本发明促生根的聚谷氨酸衍生物对枝条进行处理后，可以有效缩短生根时间，提高生根率，促进根系生长。并且可以同时提供给植物所需的氮、磷等元素，促进植物的生长发育，提高作物产量及品质。

Claims (10)

1.一种促生根的聚谷氨酸衍生物，其特征在于：该促生根的聚谷氨酸衍生物同时有吲哚乙酸和磷脂进行修饰。
2.一种权利要求1所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）将聚谷氨酸与叠氮化钠、乙腈加到反应罐Ⅰ（16）中，并加入硫酸调pH至4.5-5.0，打开控温装置Ⅰ（14）加热至10-30℃搅拌反应2-4h，得溶液1；
（2）将活化HBTU和吲哚乙酸、三乙胺、乙腈在反应罐Ⅱ（10）中混合均匀后，打开管道阀门Ⅰ（11），流至反应罐Ⅰ（16）中，于室温下反应1-2h，得溶液2；
（3）将乙二醇与对硝基氯甲酸苯酯、吡啶置于反应罐Ⅲ（2）中，常温反应2-4h，得溶液3；
（4）将磷脂、乙腈、三乙胺加到反应罐Ⅳ（5）中，打开搅拌装置Ⅲ（7）搅拌均匀，然后打开管道阀门Ⅱ（3）加入溶液3，同时打开控温装置Ⅱ（6）升温至50-60℃反应2-3h，得溶液4；
（5）打开管道阀门Ⅲ（17）、管道阀门Ⅳ（18）将溶液2和溶液4在反应罐Ⅴ（19）混合，同时打开搅拌装置Ⅳ（20）和控温装置Ⅲ（22）搅拌反应8-10h，反应结束后经管道（21）流出，再进行减压浓缩，得溶液5；
（6）将溶液5进行超滤，收集浓缩液用丙酮洗涤，过滤、真空冷冻干燥，即得到促生根的聚谷氨酸衍生物。
3.根据权利要求2所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述聚谷氨酸与叠氮化钠的质量比为20-25:1-2。
4.根据权利要求2或3所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述反应温度为40-60℃。
5.根据权利要求5所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（6）中，所述超滤为切向流超滤系统，所述真空冷冻干燥的温度为-40--20℃，冻干时间为24-48h。
6.一种权利要求1所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的应用，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将促生根的聚谷氨酸衍生物溶于水中配制成浓度100-200mg/L的溶液，进行预处理后冷却至室温；
（2）将裁剪好的植株进行消毒，然后将其浸于聚谷氨酸衍生物溶液中浸泡1-24h；
（3）将浸泡好的植株在温度15-25℃的条件下培养，培养期间定时定量补充溶液。
7.根据权利要求6所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的应用，其特征在于：步骤（1）中，所述预处理是将促生根的聚谷氨酸衍生物调节pH至6-7，加热至90-100℃进行杀菌。
8.一种权利要求1所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备装置，其特征在于：包括通过管道连接的反应罐Ⅰ（16）、反应罐Ⅱ（10）、反应罐Ⅲ（2）、反应罐Ⅳ（5）和反应罐Ⅴ（19），所述反应罐之间的管道均设有阀门，反应罐Ⅰ（16）内部设有pH计（13）和搅拌装置Ⅰ（15），通过控温装置Ⅰ（14）控温，反应罐Ⅲ（2）、反应罐Ⅳ（5）内部均设有搅拌装置，分别通过控温装置Ⅱ（6）和控温装置Ⅲ（22）控温。
9.根据权利要求8所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备装置，其特征在于：所述搅拌装置Ⅰ（14）包括旋转轴和等间距排列的三个搅拌桨叶，旋转轴及中间位置的搅拌浆桨叶内部设有空芯的管道，硫酸经管道流出，旋转轴内设有阀门，通过阀门控制硫酸的流加量，搅拌桨叶的边缘端设有多个小孔。
10.根据权利要求8所述的促生根的聚谷氨酸衍生物的制备装置，其特征在于：所述pH计检测溶液pH至设定值后，旋转轴内的阀门关闭。
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