CN101288359B - 一种打破苜蓿种子硬实休眠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种打破苜蓿种子硬实休眠的方法，该方法采用接种青霉、米曲霉或者绿色木霉，或者上述菌种的组合处理苜蓿种子，彻底解决了打破苜蓿种子硬实休眠方法的关键，能够提高其种子的发芽率和出苗率；所使用的微生物霉菌，可制成苜蓿种子包衣剂或拌种菌剂，直接用于生产实践中，减少了播种前的一些打破种子硬实的环节，节省了人力物力，而且生产成本低，效益大，使用方便，在我国退化草地的植被恢复，生态建设和草地畜牧业生产中有很好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于农业畜牧领域，涉及苜蓿种子生产方法，具体涉及一种打破苜蓿种子硬实休眠的方法。
背景技术
苜蓿(Medicago L.)，豆目，蝶形花科，苜蓿属，广泛分布于欧洲、亚洲、美洲和非洲，全世界共有60多种，我国有16种，分布颇广，野生和栽培均有。苜蓿是世界上栽培最早、种植最广的多年生牧草，经″丝绸之路″传入我国之后，栽培已有2000多年的历史，其种植范围西到新疆，北至黑龙江，南到江苏长江中下游地区，甚至在世界屋脊青藏高原也有种植。苜蓿以″牧草之王″著称，不仅产量高，而且草质优良，各种畜禽均喜食。随着商品经济的发展，近年来苜蓿产业化规模发展较快，苜蓿的种植面积正在扩大。特别是在我国农业结构调整政策、退耕还林还草工程和奶业为首的畜牧业大发展的带动下，各地牧草种子需求量也因此稳步上升；但是，由于我国在牧草种子生产理论和关键技术研究上的投入较少，种子生产水平普遍较低，牧草种子产业技术基础薄弱在国内生产无法满足市场需求。同时，由于国内草种市场前景看好，国内不少企业也已开始涉足草种业，紫花苜蓿等牧草种子生产很有可能成为未来几年我国农业领域内新的经济增长点。但是，苜蓿种子具有硬实性休眠，新鲜苜蓿种子硬实性休眠约在10-30％之间，影响了苜蓿种子生产田建植的出苗率，特别是包衣苜蓿种子。目前我国对打破苜蓿种子硬实休眠的研究尚处于起步阶段，采用微生物方法打破苜蓿种子硬实休眠的研究未见报道。
经对现有技术的文献检索发现，对打破蝶形花科牧草种子硬实的常用方 法有阳光暴晒，热水浸泡、物理碾磨、药剂处理(浓硫酸或钼酸铵浸种)等。但是，采用以上方法打破蝶形花科牧草种子硬实休眠，对于不同种、品种、不同成熟度和保存不同年限的种子，处理时间(阳光暴晒)、处理温度和浓度(热水浸泡、药剂处理)以及处理压力(物理碾磨)等差异均很大，不易掌控，同时化学方法对种子还有危害性；生产实践中处理效果往往不尽人意；由于苜蓿种子较小，对于打破苜蓿种子的硬实休眠，目前还没有理想的解决方法。
发明内容
针对上述背景技术中打破苜蓿种子硬实休眠方法存在的不足和缺陷，本发明的目的在于，提供一种打破苜蓿种子硬实休眠的方法，该方法采用接种青霉、米曲霉或者绿色木霉，或者上述菌种的组合处理苜蓿种子，彻底解决了打破苜蓿种子硬实休眠方法的关键，能够提高其种子的发芽率和出苗率；所使用的微生物霉菌，可制成苜蓿种子包衣剂或拌种菌剂，直接用于生产实践中，减少了播种前的一些打破种子硬实的环节，节省了人力物力，而且生产成本低，效益大，使用方便，在我国退化草地的植被恢复，生态建设和草地畜牧业生产中有很好的市场前景。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种打破苜蓿种子硬实休眠的方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤一，羧甲基纤维素培养基配制：
按以下重量比取原料配制培养基：羧甲基纤维素∶酵母膏∶MgSO4·7H2O∶KH2PO4∶琼脂∶蒸馏水＝30∶2∶1∶2∶30∶2000；
将各成分依次溶于蒸馏水中，边加边摇匀，121℃灭菌15分钟，待培养基冷凝后，待用；
步骤二，接种霉菌：
在上述羧甲基纤维素培养基上接种霉菌，所述的霉菌为绿色木霉Trichoderma viride、青霉Penicillium或者米曲霉Aspergillus oryzae其中之一，或者上述菌种的两两混合，或者上述菌种的三者混合；于25℃～30℃条件下培养2～7天，以霉菌生长充分为度；
步骤三，处理苜蓿种子：
(a)、将苜蓿种子用70-75％酒精浸种5～10分钟消毒，用无菌水洗涤2～3次；
(b)待培养基上长满微生物时，在其中撒入苜蓿种子，密度以每平方厘米28～32粒，于25℃～30℃条件下保持24～96小时即可。
本发明带来的技术效果是：
采用霉菌：绿色木霉、青霉或者米曲霉中任何单一菌种，或三者中两两混合、或者三者混合的菌种处理苜蓿种子，都能有效地打破了苜蓿种子硬实休眠，提高发芽率10～30％；上述3个霉菌的菌种或其混合菌易于获得和培养，且成本低廉，制成苜蓿种子包衣剂或拌种菌剂，在苜蓿种子生产实践中有较大市场前景。
图1是本发明的技术流程图；
以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。
依照本发明的技术方案，申请人提供以下实施例：
本发明的打破苜蓿种子硬实休眠的方法，具体步骤流程参见图1。
步骤一，羧甲基纤维素培养基配制：
按以下重量比取原料配制培养基：羧甲基纤维素∶酵母膏∶MgSO4·7H2O∶KH2PO4∶琼脂∶蒸馏水＝30∶2∶1∶2∶30∶2000；
将各成分依次溶于蒸馏水中，边加边摇匀，121℃灭菌15分钟，待培养 基冷凝后，待用；
步骤二，接种霉菌：
在上述羧甲基纤维素培养基上接种霉菌，所述的霉菌为绿色木霉Trichoderma viride、青霉Penicillium、米曲霉Aspergillus oryzae其中之一，或者上述菌种的两两混合，或者上述菌种的三者混合；于25℃～30℃条件下培养2～7天，以霉菌生长充分为度；
上述绿色木霉richoderma viride、青霉Penicillium或者米曲霉Aspergillus oryzae是本领域公知的霉菌，可以从土壤溶液中分离与纯化培养。绿色木霉广泛存在于各种有机物质和土壤中，常以分生孢子的形式漂浮在空气中，青霉(Penicillium)为分布很广的半知菌纲中的一属，青霉通常在柑桔及其他水果上，冷藏的干酪及被它们的孢子污染的其他食物上均可找到，其分生孢子在土壤内，空气中及腐烂的物质上到处存在，从土壤或空气中很易分离，是一类杂食性真菌，可生长在任何含有机物的基质上。米曲霉通常用于酿造。经申请人的研究小组证明，在有纤维素诱导的情况下，绿色木霉、青霉、米曲霉可以消化纤维素，其分泌的纤维素酶对苜蓿种子种皮有降解消化作用。
步骤三，处理苜蓿种子：
(a)、将苜蓿种子用70-75％酒精浸种5～10分钟消毒，用无菌水洗涤2～3次；
(b)待培养基上长满微生物时，在其中撒入苜蓿种子，密度以每平方厘米28～32粒，于25℃～30℃条件下保持24～96小时即可。
以下是发明人给出的具体实施例：
实施例一，采用青霉处理
步骤1、按照比例配制羧甲基纤维素培养基：羧甲基纤维素(g)∶酵母膏(g)∶MgSO4·7H2O(g)∶KH2PO4(g)∶琼脂(g)∶蒸馏水(ml)＝30∶2∶1∶2∶ 30∶2000。
各成分依次溶于蒸馏水中，边加边摇匀，121℃灭菌15分钟，待培养基冷凝后，待用。
步骤2、在上述羧甲基纤维素培养基上接种青霉(Penicillium)菌种(由西北农林科技大学生命科学学院微生物实验室菌种保藏室提供)；对照组接无菌水；于25℃～30℃培养2～5天，以生长充分为度。
步骤3、当年收获的新鲜苜蓿种子(产自甘肃酒泉，品种为甘农3号)，用70-75％酒精浸种5～10分钟消毒，用无菌水洗涤2～3次；待培养基(对照组除外)上长满微生物时，撒入苜蓿种子，同时也撒入对照组(未接种任何菌种)，密度为每平方厘米28～32粒；于26℃保持72小时，然后随机取出种子200粒，用无菌水洗涤1-3次，分4组重复，每组50粒；同时从对照组(未接种任何菌种，只将种子按照同样密度撒在羧甲基纤维素培养基上，和接种菌的苜蓿种子采取同样的保持和洗涤处理)随机取出种子200粒，用无菌水洗涤1-3次，分4组重复，每组50粒，按照GB/T 2930.4-2001牧草种子检验规程，同时进行发芽对比试验，结果如下表1。
表1 采用青霉处理打破苜蓿种子硬实休眠的发芽结果
| 处理 | 标准发芽率(％) | α＝0.01 |
| 对照组(未接任何菌种) | 77.50±4.35 | B |
| 采用青霉处理 | 93.03±2.54 | A |
| 提高发芽率(％) | 20.43±9.55 |
从表1看出，采用青霉处理打破苜蓿种子硬实休眠，标准发芽率达到93％，比对照组(未接任何菌种)提高20％，差异达极显著水平。
实施例二，采用米曲霉处理
步骤1、按照比例配制羧甲基纤维素培养基：羧甲基纤维素(g)∶酵母膏(g)∶MgSO4·7H2O(g)∶KH2PO4(g)∶琼脂(g)∶蒸馏水(ml)＝30∶2∶1∶2∶ 30∶2000。
各成分依次溶于蒸馏水中，边加边摇匀，121℃灭菌15分钟，待培养基冷凝后，待用。
步骤2、接种米曲霉(Aspergillus oryzae)菌种(由西北农林科技大学生命科学学院微生物实验室菌种保藏室提供)；对照组接无菌水；于25℃～30℃培养3～7天，以生长充分为度。
步骤3、当年收获的新鲜苜蓿种子(产自甘肃酒泉，品种为甘农3号)，用70-75％酒精浸种5～10分钟消毒，用无菌水洗涤2～3次；待培养基(对照组除外)上长满微生物时，撒入苜蓿种子，同时也撒入对照组(未接种任何菌种)，密度为每平方厘米28～32粒；于28℃保持24小时，然后随机取出种子200粒，用无菌水洗涤1-3次，分4组重复，每组50粒，同时从对照组(未接种任何菌种，只将种子按照同样密度撒在羧甲基纤维素培养基上，和接种菌的苜蓿种子采取同样的保持和洗涤处理)随机取出种子200粒，用无菌水洗涤1-3次，分4组重复，每组50粒，按照GB/T 2930.4-2001牧草种子检验规程，同时进行发芽对比试验，结果如下表2。
表2 采用米曲霉处理打破苜蓿种子硬实休眠的发芽结果
| 处理 | 标准发芽率(％) | α＝0.01 |
| 对照组(未接任何菌种) | 75.65±4.34 | B |
| 采用米曲霉处理 | 96.75±1.22 | A |
| 提高发芽率(％) | 28.27±8.76 |
从表2看出，采用米曲霉处理打破苜蓿种子硬实休眠，标准发芽率达到97％，比对照组(未接任何菌种)提高28％，差异达极显著水平。
实施例三，采用青霉+绿色木霉处理
步骤1、按照比例配制羧基纤维素培养基：羧甲基纤维素(g)∶酵母膏(g)∶MgSO4·7H2O(g)∶KH2PO4(g)∶琼脂(g)∶蒸馏水(ml)＝30∶2∶1∶2∶30∶2000。
各成分依次溶于蒸馏水中，边加边摇匀，121℃灭菌15分钟，待培养基冷凝后，待用。
步骤2、接种青霉Penicillium+绿色木霉Trichoderma viride(由西北农林科技大学生命科学学院微生物实验室菌种保藏室提供)，按1∶1比例；对照组接无菌水；于25℃～30℃培养2～7天，以生长充分为度。
步骤3、当年收获的新鲜苜蓿种子(产自甘肃酒泉，品种为甘农3号)，用70-75％酒精浸种5～10分钟消毒，用无菌水洗涤2～3次；待培养基(对照组除外)上长满微生物时，撒入苜蓿种子，同时也撒入对照组(未接种任何菌种)，密度为每平方厘米28～32粒；于30℃保持24小时，然后随机取出种子200粒，用无菌水洗涤1-3次，分4组重复，每组50粒，同时从对照组(未接种任何菌种，只将种子按照同样密度撒在培养基上，和接种菌的苜蓿种子采取同样的保持和洗涤处理)随机取出种子200粒，用无菌水洗涤1-3次，分4组重复，每组50粒，按照GB/T 2930.4-2001牧草种子检验规程，同时进行发芽对比试验，结果如下表3。
表3 采用青霉和绿色木霉处理打破苜蓿种子硬实休眠的发芽结果
| 处理 | 标准发芽率(％) | α＝0.01 |
| 对照组(未接种任何菌种) | 76.87±4.90 | B |
| 采用青霉+绿色木霉处理 | 95.43±2.39 | A |
| 提高发芽率(％) | 24.65±10.99 |
从表3看出，采用青霉和绿色木霉组合处理，打破苜蓿种子硬实休眠，标准发芽率达到95％，比对照组(未接任何菌种)提高25％，差异达极显著水平。
以上为本发明的最佳实施例，本发明不限于上述实施例，依据本发明公开的内容，本领域的技术人员应当意识到在不脱离本发明技术方案所给出的技术特征和范围的情况下，对技术特征所作的增加、或以本领域一些同样内容的替换，均应属本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种打破苜蓿种子硬实休眠的方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤一，羧甲基纤维素培养基配制：
按以下重量比取原料配制培养基：羧甲基纤维素∶酵母膏∶MgSO4·7H2O∶KH2PO4∶琼脂∶蒸馏水＝30∶2∶1∶2∶30∶2000；
将各成分依次溶于蒸馏水中，边加边摇匀，121℃灭菌15分钟，待培养基冷凝后，待用；
步骤二，接种霉菌：
在上述羧甲基纤维素培养基上接种霉菌，所述的霉菌为绿色木霉Trichoderma viride、青霉Penicillium、米曲霉Aspergillus oryzae其中之一，或者上述菌种的两两混合，或者上述菌种的三者混合；于25℃～30℃条件下培养2～7天，以霉菌生长充分为度；
步骤三，处理苜蓿种子：
(a)、将苜蓿种子用70-75％酒精浸种5～10分钟消毒，用无菌水洗涤2～3次；
(b)待培养基上长满微生物时，在其中撒入苜蓿种子，密度以每平方厘米28～32粒，于25℃～30℃条件下保持24～96小时即可。
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