一種促青錢柳種子萌發(fā)的浸種劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種促青錢柳種子萌發(fā)的浸種劑，屬于樹木繁殖領(lǐng)域，其特征在于：所述的浸種液的組成和制備方法為：將NaCl0.6g、KCl0.98g、CaCl2·2H2O0.17g、MgCl2·6H2O0.11g、甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯30~40mg、γ-氨基丁酸40mg、蝦黃質(zhì)0.2g加入到1000ml蒸餾水制成溶液。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明能促進(jìn)青錢柳種子的萌發(fā)，從而獲得較高的發(fā)芽率，且在相對低溫環(huán)境下，能夠獲得較高的幼苗存活率。
【專利說明】一種促青錢柳種子萌發(fā)的浸種劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種浸種劑，特別是一種促青錢柳種子萌發(fā)的浸種劑，可以用于低溫環(huán)境培育，以及新種子的萌發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002]青錢柳(Cyclocarya paliurus Iljin.)是我國獨(dú)有的單種屬喬木植物,是國家重點(diǎn)保護(hù)的瀕危植物之一，屬三類保護(hù)植物。青錢柳樹種用途廣泛，是一種很有發(fā)展和開發(fā)利用前景的珍貴樹種。研究發(fā)現(xiàn)青錢柳葉中不僅含有人體所必須的鉀、鈣、鎂、磷等常量元素，而且還含有對人體保健有重要作用的微量元素如錳、鐵、銅、鋅、硒、鉻、礬、鍺等；從青錢柳葉片中提取的青錢柳式I (cyclocarioside I )是目前世界上發(fā)現(xiàn)的40種具有甜味的天然化合物之一，具有很重要的研究應(yīng)用價值；青錢柳嫩葉可代茶，葉中含有多糖類化合物、黃酮類化合物、齊墩果酸、乳香、萜類化合物，此外還含有機(jī)酸，生物堿，以及留醇很多對人體有利的無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，具有多種藥用和保健功能。
[0003]青錢柳具有極高的保護(hù)和開發(fā)應(yīng)用價值。但是，現(xiàn)有的青錢柳資源主要是天然林，不僅數(shù)量少，而且多零星分布于深山老林和一些自然保護(hù)區(qū)中。青錢柳種子具有深休眠習(xí)性，自然更生率低，人工扦插、栽培青錢柳成活率也不高，嚴(yán)重影響了青錢柳的開發(fā)利用與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，國內(nèi)外尚無大量人工繁殖和栽培青錢柳的成功經(jīng)驗，因此研究青錢柳的人工繁殖技術(shù)成為開發(fā)利用青錢柳的當(dāng)務(wù)之急。
[0004]目前對青錢柳繁殖技術(shù)研究的探索主要包括有性繁殖和無性繁殖，但國內(nèi)外對青錢柳的組織培養(yǎng)研究仍處于探索階段，相關(guān)的研究僅獲得了愈傷組織但未能誘導(dǎo)芽的形成，故而生產(chǎn)上一般仍用種子自然繁殖。
[0005]青錢柳果實為堅果，通稱種子，呈扁球形，形如銅錢。青錢柳種子的種殼堅硬，一般播種后需f 3年萌發(fā)，自然發(fā)芽率低，僅為0.1~0.2%。研究表明青錢柳種子具有深休眠特性。既往研究表明青錢柳種子休眠的因素多樣化，屬于綜合性深休眠類型:堅硬外殼是導(dǎo)致其強(qiáng)迫休眠的主要原因，它既束縛了種胚，又影響了透氣性，但仍具有透水性，其次，種子還存在著生理休眠，種皮在一定程度上阻礙了胚與外界的水氣交換；同時，種皮內(nèi)積累了大量的抑制物質(zhì)，使幼胚進(jìn)入深度休眠狀態(tài)。因此，在有性繁殖方面，種子發(fā)芽技術(shù)一直是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近幾年來眾多學(xué)者對其進(jìn)行了研究，人們除了對種子進(jìn)行濕沙埋藏與溫水浸泡等催芽外，還對種子采用低溫層積、酸蝕和赤霉素處理，以提高種子的發(fā)芽率，縮短育苗周期。如采用外源赤霉素處理種子，不僅能提高種子出苗率，還能有效縮短育苗周期。但上述方案仍然存在以下缺陷:①GA3 (赤霉素)是我國目前農(nóng)、林、園藝上應(yīng)用最廣泛的一種植物生長調(diào)節(jié)劑，主要用于促進(jìn)作物的生長發(fā)育，提早成熟，提高產(chǎn)量和打破種子、塊莖、鱗莖等器官的休眠，但是赤霉素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起莖桿伸長和植株增高，在使用6^后若出現(xiàn)干旱等不利氣候條件，由于GA3帶來的過速生長，則會加重幼苗的傷害，造成幼苗死亡，以上原因限制了在青錢柳種子的應(yīng)用，僅僅限制于實驗室研究領(lǐng)域；②依舊存在種子萌發(fā)時間不統(tǒng)一、種子發(fā)芽率難以有效大幅度提高等問題，限制了青錢柳遺傳育種和生產(chǎn)應(yīng)用；③青錢柳主要分布在安徽、江蘇、浙江、江西、福建等地，在山東未見有生長，其原因也多在于萌發(fā)期和幼苗期，種子萌發(fā)和幼苗生長早期是對逆境的敏感時期，抗性較低。自然條件下，青錢柳萌發(fā)環(huán)境要求比較高，耐寒能力一般，喜溫暖濕潤氣候?，F(xiàn)有技術(shù)中:萌發(fā)為2~3月中旬，溫度為14.0-20.(TC，繼之在5月下旬至6月初，幼苗10~20cm高時定苗。但是同期山東地區(qū)的溫度則為5~14°C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于長江流域。但如果要是遷就萌發(fā)育苗溫度，延后至4月中旬溫度適宜時播種，則幼苗苗高還未達(dá)到IOcm時，此時已進(jìn)入夏季，高溫炎熱，且伴有伏旱，空氣濕度較低，同時地下水位高，土壤排水性能較差，容易導(dǎo)致幼苗無法過夏導(dǎo)致死亡，即使采用蓬蔭處理，苗木安然度過，但生長緩慢，甚至停滯。
[0006]因此，解除青錢柳種子休眠促進(jìn)其萌發(fā)對青錢柳種質(zhì)資源保藏與利用、青錢柳產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有一定意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對青錢柳種子深休眠、發(fā)芽慢、出苗率低的特性，提供一種適用于青錢柳的專用浸種劑，能促進(jìn)青錢柳種子的萌發(fā)，從而獲得較高的發(fā)芽率。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種促青錢柳種子萌發(fā)的浸種劑，其特征在于:所述的浸種液的組成和制備方法為:將NaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl2.2H20 0.17g、MgCl2.6H20 0.llg、甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯3(T40mg、Y -氨基丁酸40mg、蟲下黃質(zhì)
0.2g加入到1000ml蒸懼水制成混懸液。
[0009]休眠是生活周期中的一個重要階段，對植物具有重要的生態(tài)學(xué)意義，種子在有利生境中“正確”的時間萌發(fā)不僅有利于幼苗存活，而且可以使一個物種能夠成功定居并且長期保持其種群。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，青錢柳種子休眠期長，發(fā)芽不整齊的原因在于其部分種子在適宜條件下仍保持休眠狀態(tài)，也即同批次種子無論在什么條件下都不會一次完全萌發(fā)，該種推遲萌發(fā)現(xiàn)象通過時間上的擴(kuò)散來降低種子萌發(fā)及幼苗建成過程中的死亡風(fēng)險，保持種族延續(xù)，這是一種自然進(jìn)化中出現(xiàn)的可避免種群滅絕的、謹(jǐn)慎的萌發(fā)對策。現(xiàn)有技術(shù)的研究主要集中在種皮透氣性差和存在發(fā)芽抑制物質(zhì)兩個方向上:青錢柳種皮結(jié)構(gòu)致密，透氣性、透水性均差；發(fā)芽抑制物質(zhì)在種胚內(nèi)，隨時間推移而逐漸通過種皮外滲消散；種皮在延遲萌發(fā)上起的作用，一方面是通過限制氧氣的穿透而抑制了種子的萌發(fā)，另一方面阻礙發(fā)芽抑制物質(zhì)的外滲消散。
[0010]而發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)這種因素依據(jù)的物質(zhì)基礎(chǔ)是種皮物理結(jié)構(gòu)的差異性，顯微鏡下青錢柳種子種皮切片顯示，種皮內(nèi)存在多條孔道，部分孔道內(nèi)有團(tuán)塊樣填充物。組織切片統(tǒng)計，同批次種子同時間點(diǎn)的團(tuán)塊樣填充物反應(yīng)點(diǎn)數(shù)量差異較大(p〈0.05)，同批次種子隨時間點(diǎn)的推移團(tuán)塊樣填充物反應(yīng)點(diǎn)數(shù)量逐漸減少(P〈0.05)，單體種皮水浸泡前與斷面蠟封水浸泡1小時后、斷面蠟封草木灰溶液浸潰I小時后比較，組織切片統(tǒng)計顯示填充物反應(yīng)點(diǎn)數(shù)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。可以據(jù)該基礎(chǔ)實驗研究結(jié)果推論出:該種孔道內(nèi)團(tuán)塊樣填充物是影響發(fā)芽抑制物質(zhì)通過種皮外滲的因素，且同批次種子內(nèi)團(tuán)塊樣填充物含量的不同是造成發(fā)芽不整齊的原因。
[0011]目前的通用方法是:播種期在2~3月中旬，播種前浸種2d，再用稻草蓋好保溫催芽，溫度保持在20-30°C。定時翻動拌勻，加淋40°C左右的熱水，4-5d種子露白，宜選露白種子在2月中旬播種。也有報道，通過酸蝕方法催芽的種子發(fā)芽可提早15d左右，但是最高發(fā)芽率仍然不足60%，保存I年以內(nèi)的種子發(fā)芽率不到50%。其原因在于，浸泡不能改變內(nèi)團(tuán)塊樣填充物含量，僅能對于原本團(tuán)塊樣填充物含量已經(jīng)下降的種子通過浸泡，加快種皮原滲出的發(fā)芽抑制物質(zhì)消除，依舊存在種子萌發(fā)時間不統(tǒng)一、種子發(fā)芽率難以有效大幅度提高等問題，限制了青錢柳遺傳育種和生產(chǎn)應(yīng)用。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下突出的有益效果。
[0013]1、合理的配方:可以通過內(nèi)外離子濃度滲透壓的作用加速外滲；基礎(chǔ)實驗表明:單體種皮甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯溶液浸泡前與斷面蠟封甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯溶液浸泡I小時后比較，組織切片統(tǒng)計顯示填充物反應(yīng)點(diǎn)數(shù)量減少23.47% ;蝦黃質(zhì)有助于增加該種化學(xué)刺激下種皮下組織的穩(wěn)固性，而Y-氨基丁酸的作用也在于增加種皮對環(huán)境的適應(yīng)性。
[0014]2、所用原料無生物激素作用，在促進(jìn)青錢柳種子萌發(fā)的同時，不會干擾幼苗生長狀態(tài)，不會降低青錢柳幼苗抗冷能力。
[0015]3、可顯著提高種子當(dāng)年的發(fā)芽率和成苗率，縮短種子育苗周期，降低生產(chǎn)成本，具有增產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)、高效、價廉等優(yōu)點(diǎn)，為青錢柳相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供材料供應(yīng)。
[0016]4、該種浸種液用于新種子(儲存期一年以內(nèi)的種子)同時有效，對于縮短青錢柳種苗種子繁育的生產(chǎn)周期具有實際意義。
[0017]以上有益效果均為實驗所證實，實驗方法及結(jié)果見【具體實施方式】。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0019]一、實驗一:對于儲存期在I年~2年的青錢柳種子。
[0020](一)材料與方法。
[0021]1、采種:為2011年自南京采集成熟的青錢柳種子。
[0022]采集處理過程采用以下傳統(tǒng)方式:果實采回后，立即冷水浸潰，搓去果皮，用水沖凈，再將種子表面油脂用草木灰溶液浸潰，清水洗凈陰干，然后在通風(fēng)陰涼的室內(nèi)沙藏。
[0023]2、育種萌發(fā):2012年3月14日，在臨沂莒南地區(qū)開始研究，溫度16°C日/3°C夜。將種子隨機(jī)分為5組:酸蝕對照組、堿液處理組、優(yōu)化處理組、單純浸種液組、優(yōu)化處理+浸種液組，每組100粒。
[0024]2.1酸蝕對照組采用文獻(xiàn)報道方法:
(1)浸種處理:應(yīng)用濃硫酸浸泡種子9h；
(2)催芽處理:將步驟(1)得到的青錢柳種子15°C清水清洗、自然干燥，稻草蓋好保溫催芽，溫度保持在20°C，濕度保持在60%，保存10天。
[0025]2.2堿液處理組即為實施例1方案:
(1)浸種處理:1000ml的清水中滴加濃度為IN的NaOH溶液將該溶液的pH值調(diào)整為8.6，溫度為30°C，應(yīng)用該堿液浸泡預(yù)處理種子9h ；
(2)催芽處理:將步驟(1)得到的青錢柳種子15°C清水清洗、自然干燥，稻草蓋好保溫催芽，溫度保持在20°C，濕度保持在60%，保存8天。
[0026]2.3優(yōu)化處理組即為實施例2方案:
(I)堿化浸種處理:1000ml的清水中滴加濃度為IN的NaOH溶液將該溶液的pH值調(diào)整為8.6,應(yīng)用該堿液浸泡預(yù)處理種子9h ；
(2)振蕩減壓富氮處理:將步驟(1)得到的青錢柳種子放入密封的恒溫清水水浴培養(yǎng)振蕩器中，抽出部分空氣，加入氮?dú)?，降低氣壓，達(dá)到氣壓為0.07MPa，氮?dú)夂繛?5%時，開始振蕩處理，振蕩處理溫度30°C，振蕩轉(zhuǎn)速20r/min，時間0.5h，打開氣閥充分換氣，直至振蕩器內(nèi)氣體為常壓空氣，保持震蕩12h ；
(3)催芽處理:將步驟(2)得到的青錢柳種子15°C清水清洗、自然干燥，稻草蓋好保溫催芽，溫度保持在20°C，濕度保持在60%，保存8天。
[0027]2.4單純浸種液組即為實施例3方案:
(1)浸種處理:應(yīng)用溫度為30°C的浸種液，進(jìn)行浸種9h；
(2)催芽處理:將步驟(1)得到的青錢柳種子稻草蓋好保溫催芽，溫度保持在20°C，濕度保持在60%，保存8天。
[0028]所述的浸種液的組成和制備方法為JfNaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl2.2H20
0.17g、MgCl2.6H20 0.llg、甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯30mg、Y -氨基丁酸40mg、蝦黃質(zhì)0.2g加入到1000ml蒸懼水中制成混懸液。
[0029]2.5優(yōu)化處理+浸種液組即為實施例4方案:
(1)堿化浸種處理:1000ml的清水中加入浸種液,應(yīng)用該浸種液浸泡預(yù)處理種子9h； (2)振蕩減壓處理:將步驟(1)得到的青錢柳種子放入密封的恒溫清水水浴培養(yǎng)振蕩器中，抽出部分空氣，加入氮?dú)?，降低氣壓，達(dá)到氣壓為0.07MPa，氮?dú)夂繛?5%時，開始振蕩處理，振蕩處理溫度30°C，振蕩轉(zhuǎn)速20r/min，時間0.5h，打開氣閥充分換氣，保持震蕩12h ；
(3)催芽處理:將步驟(2)得到的青錢柳種子15°C清水清洗、自然干燥，稻草蓋好保溫催芽，溫度保持在20°C，濕度保持在60%，保存8天。
[0030]所述的浸種液的組成和制備方法為JfNaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl2.2H20
0.17g、MgCl2.6H20 0.llg、甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯30mg、Y -氨基丁酸40mg、蝦黃質(zhì)0.2g加入到1000ml蒸懼水制成混懸液。
[0031]3、條播發(fā)芽:將上述各組處理后所得種子進(jìn)行條播，播種溝寬4cm，深3cm，行距株距均為25cm，覆土厚度2cm，每天淋水保持床面含水量35%~40%。
[0032]15天過后測定各組發(fā)芽率，3個月后測定苗高大于IOcm的株數(shù)。
[0033](二)結(jié)果。
[0034]1、發(fā)芽率:由表1可以看出，5種不同處理方法對青錢柳當(dāng)年種子發(fā)芽率的影響有很大差異。
[0035]1.1組間比較顯示:堿液對照組發(fā)芽率高于酸蝕對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.047，卡方=3.934)，表明采用堿性溶液處理破壞青錢柳種子種皮結(jié)構(gòu)，可以促進(jìn)其對水分吸收，但發(fā)芽率明顯高于酸蝕對照組，表明其作用并不僅僅限于堿性破壞物理結(jié)構(gòu)，并可能與其分解發(fā)芽抑制物質(zhì)有關(guān)。
[0036]1.2組間比較顯示:優(yōu)化處理組(實施例2)發(fā)芽率高于堿液處理組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.015，卡方=5.882)，表明采用堿化振蕩減壓富氮優(yōu)化處理方法優(yōu)于單純堿化方案。其作用環(huán)節(jié)可能在于:通過堿化破壞之前已經(jīng)由種胚內(nèi)通過種皮內(nèi)無開放的團(tuán)塊樣填充物填充的孔道外滲出的發(fā)芽抑制物質(zhì)，之后通過減壓富氮用以破壞團(tuán)塊樣填充物物理化學(xué)結(jié)構(gòu)，加速發(fā)芽抑制物質(zhì)的外排，后恢復(fù)常壓和空氣供應(yīng)，使種子得到良好的氧交換，并通過持續(xù)振蕩使發(fā)芽抑制物質(zhì)脫離種皮；經(jīng)過上述處理的種子有效脫離了休眠抑制，在適宜的溫度與光照下進(jìn)行萌發(fā)。
[0037]1.3組間比較顯示:單純浸種液組(實施例3)發(fā)芽率高于堿液處理組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.035，卡方=4.432)，表明該種浸種液有助于促進(jìn)種子萌發(fā)，且該種促進(jìn)并不僅僅是由于PH值的調(diào)整。其途徑可能在于通過內(nèi)外離子濃度滲透壓的作用加速外滲；基礎(chǔ)實驗表明單體種皮甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯溶液浸泡前與斷面蠟封甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯溶液浸泡I小時后比較，組織切片統(tǒng)計顯示填充物反應(yīng)點(diǎn)數(shù)量減少23.47% ;蝦黃質(zhì)有助于增加該種化學(xué)刺激下種皮下組織的穩(wěn)固性，而Y-氨基丁酸的作用也在于增加種皮對環(huán)境的適應(yīng)性。
[0038]1.4組間比較顯示:優(yōu)化處理組(實施例2)發(fā)芽率高于單純浸種液組(實施例3)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.743，卡方=0.107)，表明采用堿化振蕩減壓富氮優(yōu)化處理方法與該種浸種液促萌發(fā)效果相當(dāng)。
[0039]1.5組間比較顯示:優(yōu)化處理+浸種液組(實施例4)發(fā)芽率高于優(yōu)化處理組(實施例2)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.027，卡方=4.878)。
[0040]1.6組間比較顯示:優(yōu)化處理+浸種液組(實施例4)發(fā)芽率高于單純浸種液組(實施例3)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.012，卡方=6.368)。本方案為最佳優(yōu)化方案，說明青錢柳種子應(yīng)用所述的浸種液配合堿化振蕩減壓雙重優(yōu)化處理，能夠更快的打破休眠抑制，促進(jìn)萌發(fā)，具有培育時間短、發(fā)芽率高、成活率高的特點(diǎn)。
[0041 ] 2、條播3個月后苗高大于IOcm株數(shù)百分率比較:由表1可以看出，堿液處理組(實施例I)青錢柳當(dāng)年種子均明顯高于酸蝕對照組(p〈0.05)，而優(yōu)化處理組(實施例2)、單純浸種液組(實施例3)、優(yōu)化處理+浸種液組(實施例4)與酸蝕對照組比較，則差異極明顯(Ρ〈0.01)。
[0042]表1各處理方法對于青錢柳新種子的萌發(fā)影響
【權(quán)利要求】
1.一種促青錢柳種子萌發(fā)的浸種劑，其特征在于:所述的浸種液的組成和制備方法為:將 NaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl2.2H20 0.17g、MgCl2.6H20 0.llg、甲基丙烯酸烷基醇聚氧乙烯酯30-40mg、Y -氨基丁酸40mg、奸黃質(zhì)0.2g加入到1000ml蒸懼水制成混懸液。
【文檔編號】A01P21/00GK103478166SQ201310470827
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】王春愛 申請人:王春愛