本發(fā)明屬于植物有性繁殖
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及植物種子萌發(fā)，具體涉及一種促進(jìn)珍稀瀕危植物馬蹄香種子萌發(fā)的方法。
背景技術(shù)：
：馬蹄香（sarumahenryioliv.）為馬兜鈴科（aristolochiaceae）馬蹄香屬（saruma）的多年生直立草本，是我國(guó)特有的單種屬植物，在馬兜鈴科的系統(tǒng)演化上占據(jù)著重要的地位。馬蹄香也是一種藥用植物，其根及根莖皆可入藥。目前，馬蹄香處于瀕危狀態(tài)，導(dǎo)致其瀕危的原因是多方面的，有自身原因，也有外部和人為因素影響，主要概括為：長(zhǎng)期人為過(guò)度采挖，破壞嚴(yán)重；加之，其對(duì)生境要求嚴(yán)格；再者，馬蹄香開(kāi)花少、結(jié)果少，且其種子具有后熟作用，萌發(fā)困難。當(dāng)前，馬蹄香已被列入《陜西省地方重點(diǎn)保護(hù)植物名錄》以及《中國(guó)高等植物瀕危及受威脅物種》，是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。為了保護(hù)瀕危植物馬蹄香，有學(xué)者倡導(dǎo)積極進(jìn)行分株繁殖，以實(shí)現(xiàn)在其原產(chǎn)地恢復(fù)和發(fā)展種群（李思鋒等，馬蹄香的保護(hù)生物學(xué)研究，西北植物學(xué)報(bào)，1994,14（5）:104-108）。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，有學(xué)者對(duì)馬蹄香的組織培養(yǎng)與植株再生進(jìn)行了嘗試，為馬蹄香離體無(wú)性繁殖系的建立提供了參考（李會(huì)寧等，馬蹄香的組織培養(yǎng)與植株再生，植物生理學(xué)通訊，2004,40（3）:332）。種子萌發(fā)困難是不利于馬蹄香群居發(fā)展和更新的一個(gè)重要原因，這也是馬兜鈴科大部分種類(lèi)處于瀕臨滅絕狀態(tài)的一個(gè)共同原因。據(jù)李思鋒等研究者的多年觀察，在天然群居中很少發(fā)現(xiàn)由種子萌發(fā)的幼苗，三年的萌發(fā)試驗(yàn)表明，不管是種子成熟后立即播種，還是秋播或春播，都未成功（李思鋒等，馬蹄香的保護(hù)生物學(xué)研究，西北植物學(xué)報(bào)，1994,14（5）:104-108）。經(jīng)過(guò)連續(xù)兩年種子在實(shí)驗(yàn)室條件下人工萌發(fā)試驗(yàn)，結(jié)果表明，無(wú)論在何種濃度激素處理及溫度條件下，馬蹄香種子均不能正常萌發(fā)（趙樺等，馬蹄香種子生物學(xué)特性研究，廣西植物，2006，26（1）：14-17）?；谏鲜鲅芯?，種子萌發(fā)困難已成為馬蹄香有性繁殖的普遍共識(shí)。但是，對(duì)于居群間遺傳分化較高的馬蹄香來(lái)說(shuō)，無(wú)性繁殖顯然不是最優(yōu)的繁殖方法。因此，尋求一種促進(jìn)馬蹄香種子萌發(fā)的技術(shù)，對(duì)提高馬蹄香種子萌發(fā)率，保護(hù)珍稀瀕危植物馬蹄香，以及對(duì)進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)利用馬蹄香這一藥用植物資源具有重要的科學(xué)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：馬蹄香種子萌發(fā)困難，導(dǎo)致其在野外數(shù)量稀少，種群分布范圍狹小，使之成為珍稀瀕危物種。這也是本領(lǐng)域研究者經(jīng)過(guò)多年多次嘗試后，得出的普遍性認(rèn)識(shí)。本發(fā)明基于現(xiàn)有研究，探尋馬蹄香種子萌發(fā)的可能性，提供了一種促進(jìn)珍稀瀕危植物馬蹄香種子萌發(fā)的方法。一種促進(jìn)珍稀瀕危植物馬蹄香種子萌發(fā)的方法，其對(duì)采收的成熟馬蹄香種子于當(dāng)年依次進(jìn)行沙藏處理，在夏秋兩季自然條件下的高溫變溫層積處理，冬季自然條件下的低溫層積處理；以及次年將處理后的馬蹄香種子在恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)芽培養(yǎng)。作為對(duì)上述方法的應(yīng)用優(yōu)化，其具體包括種子的采集、種子沙藏處理、種子高溫變溫層積處理、種子低溫層積處理以及發(fā)芽培養(yǎng)。各步驟的操作如下：2.1）采收自然開(kāi)裂、成熟的馬蹄香果實(shí)，去除果皮，自然晾干馬蹄香種子；2.2）自然晾干的馬蹄香種子置于水中浸泡24h，于當(dāng)年室外對(duì)浸泡后的馬蹄香種子進(jìn)行沙藏處理1～2個(gè)月，沙藏處理深度距離地面8～12cm；2.3）經(jīng)步驟2.2)處理的馬蹄香種子繼續(xù)在室外埋藏，噴水保持濕潤(rùn)，經(jīng)過(guò)夏季和秋季自然條件下的高溫變溫層積處理；2.4）經(jīng)步驟2.3)處理的馬蹄香種子繼續(xù)在室外埋藏，噴水保持濕潤(rùn)，經(jīng)過(guò)冬季自然條件下的低溫層積處理，直至次年2月下旬取出；2.5）將取出的馬蹄香種子置于恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)，萌發(fā)溫度設(shè)定為23.5～25℃。所述方法的進(jìn)一步優(yōu)化，在種子沙藏處理之前，還可對(duì)自然晾干的馬蹄香種子進(jìn)行消毒處理，具體方法為：將自然晾干的馬蹄香種子放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的高錳酸鉀溶液中浸泡消毒20～25min，消毒后的馬蹄香種子用水沖洗去除殘留在馬蹄香種子表面的高錳酸鉀溶液。所述方法的進(jìn)一步優(yōu)化，步驟2.2)沙藏處理所用砂子在使用前經(jīng)103℃高溫殺菌10h。在本發(fā)明所述的馬蹄香種子萌發(fā)的方法中，對(duì)馬蹄香種子依次進(jìn)行沙藏處理、高溫變溫層積處理和種子低溫層積處理，其核心目的在于增加馬蹄香種子的后熟時(shí)間，并打破馬蹄香種子的休眠，為在人工培養(yǎng)條件下獲得較高的發(fā)芽率創(chuàng)造條件。層積處理在理論研究和實(shí)際生產(chǎn)中被認(rèn)為是解除種子休眠較為有效的方法，目前應(yīng)用仍較為廣泛。根據(jù)處理溫度的不同，層積處理又可以分為以下幾種：（1）低溫層積低溫層積處理溫度一般為1～5℃，濕度為60%左右，是種子解除休眠最常用的方法之一。適用于此方法的種子常是形態(tài)發(fā)育正常，可能存在著某種發(fā)芽抑制物，阻礙正常的生理代謝；或存在著某種生長(zhǎng)抑制物而阻礙上胚軸的伸長(zhǎng)；或是胚的某個(gè)部分處于休眠狀態(tài)。（2）暖層積暖層積溫度一般為15～25℃，也可以是20～30℃。適用于此類(lèi)處理方法的種子常是自然成熟后尚未完成形態(tài)成熟，需要提供一定時(shí)期的暖層積以促使種子完成形態(tài)發(fā)育，并最終完成生理后熟。在生產(chǎn)中這種層積方法常與低溫層積結(jié)合使用，以達(dá)到最佳的處理效果。（3）變溫層積變溫層積可分為交替變溫處理和階段性變溫處理。變溫層積常應(yīng)用于休眠原因復(fù)雜的種子，如種子的上下胚軸都存在休眠時(shí)常在低溫層積的間期穿插暖層積以解除上下胚軸的休眠。交替變溫處理對(duì)于一些種皮堅(jiān)硬、透水透氣性差的種子較為有效，在室外環(huán)境中進(jìn)行的自然層積就是這種方法的一個(gè)特例。同時(shí)，變溫層積在配合種子內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)代謝環(huán)節(jié)方面也有很好的促進(jìn)作用。本發(fā)明所述高溫變溫層積處理創(chuàng)造性地將暖層積和變溫層積相結(jié)合，同時(shí)借鑒沙藏處理，在室外夏、秋兩季自然條件下對(duì)馬蹄香種子進(jìn)行層積處理。這種處理方式無(wú)需過(guò)多地借助人工干預(yù)，使得馬蹄香種子在自然條件下完成種子后熟，并可有效地解除馬蹄香種子的休眠。成熟種子解剖學(xué)觀察表明，馬蹄香種子由種皮、胚乳和胚組成，種子的發(fā)育過(guò)程基本正常。但在種子從果實(shí)中散出時(shí)種子并未真正發(fā)育成熟，種子中的胚仍處于原胚階段，胚的各部分器官尚未分化（趙樺等，馬蹄香種子生物學(xué)特性研究，廣西植物，2006，26（1）：14-17）。本發(fā)明所述高溫變溫層積處理很可能促進(jìn)了馬蹄香種子中未分化的胚進(jìn)一步分化，打破種子的休眠，促使種子的萌發(fā)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述促進(jìn)珍稀瀕危植物馬蹄香種子萌發(fā)的方法，至少具有下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供了一種采用馬蹄香種子進(jìn)行育苗的有性繁殖方法，包括種子的采集、種子篩選消毒、種子沙藏處理、種子變溫高溫層積處理、種子低溫層積處理和發(fā)芽培養(yǎng)等步驟。本發(fā)明所述方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，顯著提高了馬蹄香種子的發(fā)芽率，為馬蹄香的種子生產(chǎn)育苗提供了有力依據(jù)，便于馬蹄香有性繁殖技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用和推廣。本發(fā)明通過(guò)沙藏處理、高溫變溫層積處理和種子低溫層積處理，促進(jìn)了馬蹄香種子的后熟，打破種子的休眠，提升了馬蹄香種子的成熟度，為后續(xù)的種子催芽創(chuàng)造了條件。與現(xiàn)有其他通過(guò)種子繁殖馬蹄香植物的方式相比，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，易于打破馬蹄香種子的休眠，提高了馬蹄香種子的發(fā)芽率，有力的推翻了馬蹄香種子萌發(fā)困難的普遍性認(rèn)識(shí)。以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種促進(jìn)馬蹄香種子萌發(fā)的方法，包括如下步驟：1）種子的采集：于當(dāng)年4～6月份采收自然開(kāi)裂成熟的馬蹄香果實(shí)，揉搓去除果皮，自然晾干。2）種子篩選消毒：將步驟1）自然晾干的馬蹄香種子放入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1%的高錳酸鉀溶液中浸泡20～25min進(jìn)行消毒，消毒后用蒸餾水沖洗除凈種子表面殘存的高錳酸鉀溶液。3）種子沙藏處理：于當(dāng)年7～8月將步驟2）經(jīng)過(guò)消毒的馬蹄香種子放入塑料紗網(wǎng)袋內(nèi)（可用其它材質(zhì)的紗網(wǎng)袋或紗布袋代替）扎緊袋口，直接放入水中浸水24h后，取出；在室外挖8～12cm深的坑，倒入一層濕沙（手握成團(tuán)，松手即散），放入網(wǎng)袋包裹的馬蹄香種子，再往坑內(nèi)填滿(mǎn)濕沙。沙子在使用前需經(jīng)103℃高溫殺菌10h。4）種子高溫變溫層積處理：經(jīng)步驟3)處理的馬蹄香種子繼續(xù)在室外深埋，需經(jīng)常噴水保持濕潤(rùn)，經(jīng)過(guò)夏季和秋季自然條件下的高溫變溫層積。5）種子低溫層積處理：經(jīng)步驟4）處理的馬蹄香種子繼續(xù)在室外深埋，需經(jīng)常噴水保持濕潤(rùn)，經(jīng)過(guò)冬季的自然條件低溫層積，直至次年2月下旬取出。6）發(fā)芽培養(yǎng)：將經(jīng)過(guò)步驟5）處理的馬蹄香種子取出后置于直徑為9cm，并放有濾紙的培養(yǎng)皿中，在23.5～25℃恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)，培養(yǎng)30天。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種促進(jìn)馬蹄香種子萌發(fā)的方法，包括如下步驟：1）種子的采集：當(dāng)年6月份采收成熟的馬蹄香果實(shí)，去除果皮，自然晾干。2）種子篩選消毒：將步驟1）自然晾干的馬蹄香種子放入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1%的高錳酸鉀溶液中進(jìn)行浸泡消毒，消毒后用蒸餾水沖洗除凈種子表面殘存的高錳酸鉀溶液。3）種子沙藏處理：于當(dāng)年7月中旬將步驟2）經(jīng)過(guò)消毒的馬蹄香種子用塑料紗網(wǎng)包裹，浸水24h后，置于室外距地表10cm深處進(jìn)行沙藏處理。4）種子高溫變溫層積處理：經(jīng)步驟3）處理的馬蹄香種子繼續(xù)在室外深埋，需經(jīng)常噴水保持濕潤(rùn)，經(jīng)過(guò)夏季和秋季自然條件下的高溫變溫層積處理。5）種子低溫層積處理：經(jīng)步驟4）處理的馬蹄香種子繼續(xù)在室外深埋，需經(jīng)常噴水保持濕潤(rùn)，再經(jīng)過(guò)冬季的自然條件低溫層積，直至次年2月下旬取出。6）發(fā)芽培養(yǎng)：將經(jīng)過(guò)步驟5）處理的馬蹄香種子取出后置于直徑為9cm，并放有濾紙的培養(yǎng)皿中，在23.5℃恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)，培養(yǎng)30天。實(shí)施例3本實(shí)施例以同一時(shí)期采集的馬蹄香種子為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用不同的方法進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，以比較不同處理方法的發(fā)芽率。對(duì)照處理1：自然晾干的馬蹄香種子在室內(nèi)條件下儲(chǔ)存至2月下旬，將馬蹄香種子在清水中浸泡24h后，置于直徑為9cm并放有濾紙的培養(yǎng)皿中，在23.5℃恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)，培養(yǎng)30天。一天之內(nèi)打開(kāi)恒溫培養(yǎng)箱2～4min，使氧氣能夠充分進(jìn)入恒溫箱中，確保種子發(fā)芽所需要的氧氣。培養(yǎng)試驗(yàn)均在黑暗條件下進(jìn)行，每天觀察種子萌發(fā)情況，并注意給種子加入適當(dāng)?shù)乃?。?duì)照處理2：分別用20×10-6、100×10-6、200×10-6、300×10-6、500×10-6mg/l不同濃度赤霉素浸種24h，倒出溶液，用清水沖洗馬蹄香種子，然后做發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。發(fā)芽實(shí)驗(yàn)的處理方法參見(jiàn)對(duì)照處理1。對(duì)照處理3：馬蹄香種子僅進(jìn)行實(shí)施例1步驟1）和步驟2）的處理。然后做發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。發(fā)芽實(shí)驗(yàn)的處理方法參見(jiàn)對(duì)照處理1。對(duì)照處理4：馬蹄香種子僅進(jìn)行實(shí)施例1步驟1）、步驟2）、步驟5）、步驟6）的處理。然后做發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。發(fā)芽實(shí)驗(yàn)的處理方法參見(jiàn)對(duì)照處理1。實(shí)施例1所述方法為正常處理組。發(fā)芽率(%)=發(fā)芽總粒數(shù)/實(shí)驗(yàn)總粒數(shù)×100%，本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。表1，馬蹄香種子發(fā)芽率測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理發(fā)芽率(%)對(duì)照處理10對(duì)照處理20對(duì)照處理30對(duì)照處理415.7實(shí)施例192表1結(jié)果顯示，作為直接播種的對(duì)照處理1，其發(fā)芽率為0；經(jīng)赤霉素處理的馬蹄香種子的發(fā)芽率為0（對(duì)照處理2）。對(duì)照處理1和2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)的前提下，是可以預(yù)期的，這是本領(lǐng)域的研究者得出馬蹄香種子萌發(fā)困難的普遍性認(rèn)識(shí)依據(jù)。對(duì)照處理3的發(fā)芽率為0，說(shuō)明對(duì)馬蹄香種子消毒后直接播種，并不能使馬蹄香種子發(fā)芽。對(duì)照處理4中，馬蹄香種子的發(fā)芽率為15.7%，說(shuō)明馬蹄香種子經(jīng)過(guò)適當(dāng)時(shí)間的低溫層積處理是可以萌發(fā)的，只不過(guò)種子的發(fā)芽率較低，對(duì)大多數(shù)的馬蹄香種子而言，僅僅通過(guò)低溫層積處理還不能有效的促進(jìn)馬蹄香種子后熟并打破休眠。采用實(shí)施例1所述方法，馬蹄香種子的發(fā)芽率達(dá)到92%，這充分的說(shuō)明馬蹄香種子經(jīng)篩選消毒、沙藏處理、變溫高溫層積處理、低溫層積處理和發(fā)芽培養(yǎng)等步驟，可以獲得較高的發(fā)芽率。上面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了進(jìn)一步的敘述，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。當(dāng)前第1頁(yè)12