CN101810072B - 一种沙棘种子的播前处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沙棘种子的播前处理方法，该方法将沙棘种子装入塑料盘内引发种子萌动，在避光条件下，种子的总加水量为种子原始质量的55％；控制工作室温度在7℃～13℃之间；在种子萌动时间内，分五次给种子加水，加水时间分别在种子处理时的0h、3h、6h、12h和21h，其加水量分别为总加水量的24％、24％、25％、14％和13％。加水间隔期间，每隔30min，在塑料盘上加无孔塑料膜或加盖充分摇动塑料盘，以保证种子均匀吸水；加水完毕后，每天充分摇动塑料盘2次；自种子进盘之日起，经过6-8天后处理结束。处理后的种子可直接播种，也可回干后贮藏。本发明方法简单、易掌握、育苗成本低、易于推广。
Description
技术领域
本发明属于植物种子处理技术领域，涉及一种生态经济型树种——沙棘种子的播前处理方法。
背景技术
沙棘是胡颓子科沙棘属落叶灌木，不仅其种子富含维生素、黄酮、氨基酸、不饱和脂肪酸和多种微量元素等生物活性物质，在食品、医药、保健等行业具有重要用途，而且还具有抗风沙、耐干旱、耐瘠薄、耐盐碱及根瘤固氮等特性，因此成为荒漠化防治和改善土壤质量的重要经济生态树种。但是其种子抗性不强，在干旱、盐碱等逆境条件下的发芽能力差、成活率低，一股必须先在适宜的条件下育苗，待幼苗长成后再进行人工栽植。
沙棘的育苗方法有播种育苗、扦插育苗和插根育苗等多种方式。扦插育苗和插根育苗技术不成熟，劳动强度大，育苗成本过高，因此沙棘目前主要是以播种育苗为主。对消毒后的种子进行雪藏催芽或温水浸种催芽是当前沙棘播种育苗前的关键技术。
雪藏催芽受条件限制，难以广泛推广。温水浸种催芽的方法要将种子在40℃-60℃的温水中至少浸泡24-48h，湿沙处理时需要控制保温10-15天，并每天翻动一次，直至有40％-50％的种子裂嘴时才能播种。该方法繁琐复杂，劳动强度大；经过催芽的种子不能贮藏，必须立即播种；浸种用水量远远大于种子需水量，浸种时间也长，易对种子造成吸胀伤害，破坏细胞膜的结构，种子部分内容物外渗等，严重损伤种子的质量和萌发后幼苗的活力及抗性，因此直播造林或飞播造林种子萌发率很低，只能通过育苗移栽后造林。因此，寻找提高沙棘种子和幼苗活力及其抗性的种子处理方法是本领域技术人员研究的课题之一。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种沙棘种子的播前处理方法，该方法能够显著提高沙棘种子和其发芽后幼苗的活力和抗性。
为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：一种沙棘种子的播前处理方法，其特征在于，该方法将沙棘种子装入塑料盘内引发种子萌动，在避光条件下，控制工作室温度在7℃～13℃之间；在种子萌动时间内，分五次给种子加水，五次总加水量为种子原始质量的55％；加水时间分别是种子处理时的0h、3h、6h、12h和21h，五次加水量分别为总加水量的24％、24％、25％、14％和13％；每次加完水后，用塑料薄膜封闭塑料盘，并在塑料薄膜扎10个孔径约为0.5mm的小孔，用于种子呼吸；在每个加水时间的间隔期间内，每隔30min，在塑料盘上加无孔塑料膜或加盖充分摇动塑料盘，以保证种子均匀吸水；加水完毕后，每天充分摇动塑料盘2次；自种子进入塑料盘之日起，经过6-8天将处理后的种子，直接播种，或者在60℃以下温度进行通风回干处理，使其含水量回到引发前的原始状态，干燥冷凉处保存。
本发明的方法简单，可控性强，易于产业化利用；通过本发明的方法处理后的沙棘种子，可以回干后继续贮藏，机会合适时下种；避免种子吸涨伤害和细胞膜结构被破坏，阻止内溶物的渗漏；显著提高处理后种子的可溶性糖和脯氨酸含量，降低丙二醛含量，为种子萌发的启动提供了保障，增强了种子的抗逆应答反应，增强了种子的抗氧化系统的功能；可以显著提高种子在干旱和盐胁迫等逆境条件下发芽率、发芽指数，降低种子的平均发芽时间，提升种子的临界萌发条件；种子萌发后出苗迅速，显著提高幼苗的茎长、根长和鲜重，幼苗整齐、健壮；种子可直接用于直播造林或飞播造林。
本发明的沙棘种子播前处理方法解决了现有技术中沙棘育苗前种子常规浸种催芽处理造成的种子质量低和萌发后幼苗的活力及抗性弱、不能再贮藏、不能直接用于直播造林或飞播造林的的难题。该方法具有操作简单、技术易掌握、育苗成本低、易于推广的优点。
经试验证明，本发明与沙棘种子常规温水浸种催芽处理技术相比，显著(P＜0.05)提高了种子在干旱和盐分胁迫下的条件下沙棘种子的发芽率、发芽指数，降低了种子的平均发芽时间：在正常的水分条件下其发芽率、发芽指数相比对照分别提高8.24％和33.25％，在PEG浓度为-0.3MPa时，提高72.73％和86.4％；在PEG为-0.6MPa时，提高75.01％和65.43％；同时本方法将种子的临界萌发条件由-0.6MPa提升到-0.9MPa；平均发芽时间相比对照降低了21.47％；在NaCl浓度为0、50、100、150和200mg/L时，其发芽率分别提高了8.24％、8.82％、67.16％、78.83％和287.02％，其发芽指数分别提高了33.32％、70.69％、132.97％、163.6％和628.09％，平均发芽时间缩短了21.06％、29.07％、22.1％、24.9％和38.41％。
本发明处理种子萌发后的幼苗相比对照，能够显著(P＜0.05)的提高干旱和盐胁迫条件下沙棘幼苗的茎长、根长和鲜重：在正常水分和轻度干旱(-0.3MPa)胁迫下，本发明处理的种子幼苗的茎长显著增加，其提高率分别为84.61％和11.33％；随着干旱的加剧，幼苗的茎长显著降低；本发明处理种子幼苗的根长和鲜重均显著增加：在正常的水分条件下其提高率分别为46.35％和29.92％；在PEG浓度为-0.3MPa时，提高了61.31％和10.22％；在PEG为-0.6MPa时，提高了50.47％和38.4％；在轻度盐胁迫(0和50mg/L)下，本发明处理种子幼苗茎长的增长率分别为35.9％和68.69％，随着盐胁迫加重，幼苗茎长缩短；在NaCl浓度为0、50、100、150和200mg/L时，其根长分别提高了15.63％、21.75％、21.58％、4.63％、21.03％，其鲜重分别提高了15.27％、215.16％、20.37％、37.65％和31.46％。
本发明与沙棘种子常规浸种催芽处理技术相比，极显著(P＜0.001)提高了沙棘种子可溶性糖和脯氨酸的含量、降低了种子丙二醛含量。以陕西省榆林市、宁夏回族自治区、甘肃省和内蒙古自治区四个不同产地中国沙棘种子为例：其可溶性糖含量提高率分别为40.14％、37.13％、33.57％、41.61％；脯氨酸分别提高了35.91％、22.13％、35.77％和31.90％；种子丙二醛含量分别下降了20.00％、20.42％、20.93％和20.80％；说明本发明处理的种子的合成代谢能力高于对照，完整的细胞膜阻止了合成物质的流失，为种子萌发的启动提供了保障；更好的增强了种子的抗氧化系统中活性氧清除酶的活性，减轻了种子膜脂过氧化伤害，提高了种子的生命活力；增强了种子的抗逆应答反应。
附图说明
图1是陕西榆林产中国沙棘种子在25℃时的吸水率及萌动率折线图；图2是宁夏产中国沙棘种子发芽率折线图；图中*表示T10+W55+D7与对照P＜0.05水平差异显著；图3是甘肃产中国沙棘种子发芽率折线图；图中*表示T10+W55+D7与对照P＜0.05水平差异显著；图4是内蒙古产中国沙棘种子发芽率折线图；图中*表示T10+W55+D7与对照P＜0.05水平差异显著；图5是中国沙棘种子本发明处理前后可溶性糖含量变化图；图中表示同一产地种子用小写字母表示对照与本发明处理间有显著差异性(P＜0.001)；图6是中国沙棘种子本发明处理前后丙二醛含量变化图；图中表示同一产地种子用小写字母表示对照与本发明处理间有显著差异性(P＜0.001)；图7是中国沙棘种子本发明处理前后脯氨酸含量变化图；图中表示同一产地种子用小写字母表示对照与水引发间有显著差异性(P＜0.001)；下面结合附图和发明人给出的具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明的技术原理是控制种子处理时的水势，使种子细胞缓慢吸水，减少吸胀损伤，并停留在种子吸水的第二阶段，种子维持在胚根突出种皮前的状态。在此阶段细胞膜、细胞器、DNA得到充分修复，营养物质的渗漏减少，并且提前启动或加强了种子萌发代谢过程。呼吸作用及储藏物水解酶活性的提高，使生物酶得到充分活化，为胚的迅速生长提供了大量的物质和能量，从而提高种子活力，达到苗齐、苗壮、出苗迅速的作用。
为使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，以下是发明人给出的实施例，但所举实施例不作为对本发明的限定。
1、沙棘种子播前处理条件的确定1.1材料及仪器1.1.1供试材料2007采于陕西省榆林市、宁夏回族自治区、甘肃省和内蒙古自治区等四个地区的中国沙棘种子。其初始质量测试结果见表1。
表1中国沙棘种子初始质量表
1.1.2试验仪器可见紫外分光光度计UV-1700(岛津日本)、加盖塑料盘(20cm×10cm×2cm)、培养皿(直径9cm)。
| 产地 | 生产年份 | 初始含水量(％) | 千粒重(g) | 发芽率(％) | 丙二醛含量(mmoL) | 脯氨酸含量(μgg) | 可溶性糖含量(mgg) |
| 陕西榆林 | 2007 | 8.05 | 2.5758 | 15％ | 4.60±0.45 | 333.28±6.42 | 44.23±3.32 |
| 宁夏 | 2007 | 9.03 | 2.9684 | 33％ | 4.5±0.23 | 342.07±2.75 | 49.15±1.71 |
| 甘肃 | 2007 | 8.28 | 2.5983 | 26％ | 5.39±0.43 | 345.99±5.09 | 43.79±4.79 |
| 内蒙古 | 2007 | 9.34 | 3.0216 | 62％ | 3.92±0.13 | 369.38±8.92 | 51.42±1.57 |
1.2方法1.2.1种子吸水率测定从陕西榆林产的种子中，随机数种100粒，设4次重复。用1‰天平称出各重复最初重量，将称好的种子分别置于铺有2层滤纸的湿润的培养皿中(加10mL蒸馏水)，加盖，在温度25℃，5200lx光照条件下进行吸水试验。吸水期间，每3小时取出种子用吸水纸吸干表面水分，称重至种子萌动结束。吸水率以吸水质量占种子初始质量的百分率表示。以吸水时间为横坐标，吸水率为纵坐标，作图。
1.2.2处理种子温度和时间的确定本试验在于研究陕西榆林产中国沙棘种子最佳的加水量和加水时间。设5(士1)℃、10(11)℃、15(土1)℃三个温度梯度，将500g沙棘种子装入2000mL的塑料盘中引发种子萌动，根据1.2.1测定的种子萌动的吸水总量范围和各时段的吸水率，设定6个加水量梯度，在种子萌动时间内，将水分次分批加入塑料盘中。用塑料薄膜封口，扎10个孔径约为0.5mm的小孔，用于种子呼吸。每个加水时间间隔中间，每30min充分摇动塑料盘(加无孔塑料膜及盖子摇动)，以保证种子均匀吸水。加水完毕后，每天充分摇动塑料盘2次；每天观察种子，记录不同温度，水分组合条件下种子出现萌动的最初时间。
1.2.3种子播前综合处理条件的确定将500g沙棘种子装入塑料盘中，通过处理温度、加水量和时间的因素组合，确定种子处理的最佳条件。种子处理加水结束后，每天从各塑料盘中取出150粒种子在20℃～30℃变温，低温无光照的条件下进行纸床发芽试验，每个处理3个重复，每个重复50粒种子，直至引发器中有萌动种子出现或引发种子的发芽率有大幅度的降低为止。发芽率的测定以种子出现0.2mm长的胚根为标准。
①最终发芽率(Gp)＝最终发芽种子数/供试种子数×100％；②发芽指数(Gi)＝∑(Gt/Dt)(Gt：在时间t日的发芽数，Dt：相应的发芽天数)；③综合评价指数(CEI)＝(Gp×100+Gi)/2依据CEI大小判断中国沙棘种子处理的最适合温度、加水量和处理时间，CEI数值越大，效果越好。
2、种子处理效果检测1.2.4处理种子的发芽效果不同产地、不同批次的种子对于渗透剂、渗透压、渗透温度及时间的要求不尽相同，故以陕西产的中国沙棘种子作为试验材料所研究的出的最佳条件需要在其他产地的种子中进行效果的验证。用水浸48h的沙棘种子作对照，处理甘肃、宁夏和内蒙古三个产地的种子，每个处理50粒种子，3次重复，进行纸床发芽试验，逐日统计发芽数。
1.2.5处理种子生理变化随机称取各产地中国沙棘处理的种子和对照种子0.3g，4次重复，测定生理生化指标。可溶性糖采用蒽酮比色法测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法测定，脯氨酸采用茚三酮显色法测定。所有比色均用UV-1700型可见紫外分光光度计测定。
1.2.6干旱胁迫下处理种子的发芽和幼苗生长情况用PEG 6000来调节溶液的渗透势，模拟干旱条件，对经过最佳处理方法处理后的种子在0、-0.3、-0.6、-0.9和-1.2MPa下进行纸床发芽试验。每个处理50粒种子，3次重复，每日更换滤纸，并向培养皿中加入5mL的PEG溶液。统计最终发芽率、发芽指数、平均发芽时间和发芽5天时的根长、茎长及幼苗鲜重。
依据Ellis and Robert的方法计算平均发芽时间(MGT)，其计算公式为：MGT＝∑Dn/∑n，式中，N是种子在D天时的发芽数目，D是种子开始发芽到统计发芽数时的天数。
1.2.7盐胁迫下处理种子的发芽和幼苗生长情况采用NaCl分析纯来模拟盐胁迫环境，其浓度梯度设置为0、50、100、150和200mmol/L。发芽试验方法同1.2.6。
1.2.8数据处理所有数据均采用Microsoft Excel输入，SPSS 13.0统计软件进行One-way ANOVA方差分析，制图采用Microsoft Excel进行。
2、实验分析与结果2.1吸水率的测定图1为陕西榆林产中国沙棘种子在25℃时的吸水率及萌动率折线图。从图1可以看出，在25℃温度，5200lx光照条件下，陕西榆林产中国沙棘种子最大吸水率为69.84％。种子吸水明显分为两个阶段：第一阶段，种子快速吸水期(0-12h)，吸水量达到总吸水量的71.02％；第二阶段，种子缓慢吸水期(12-36h)，吸水量仅为总吸水量的29.98％。种子的初始萌动时间为吸水后12h，此时种子吸水率为49.60％；种子萌动结束时间为吸水后36h，此时种子吸水率为69.84％。
根据种子开始萌动时的吸水率(49.60％)和萌动结束时的吸水率(69.84％)确定吸水总量为45-70％，考虑到种子过程中因种子呼吸而在引发器上留有的缝隙时少量水分的蒸发，将种子处理的吸水总量定为50-75％。
根据图1中的吸水时段确定加水时间和加水量：处理开始3h内的吸水率为15.98％，其吸水量占总吸水量的23％，确定处理开始时加入水量为加水总量的24％；依次类推，确定处理3h时加水量为加水总量的24％、6h为25％、12h为14％和21h为13％。
2.2处理的温度和时间根据2.1测定的种子各时段的吸水率和种子萌动的吸水总量范围(50-75％)，分别在0h、3h、6h、12h和21h时加入相当于种子初始重量50％，55％，60％，65％，70％和75％的水，观察种子在5±1、10±1和15±1℃时各处理种子的初始萌动时间，结果见表2。
表2不同温度和加水量下的种子初始萌动时间
从表2中可以看出，加水量和处理时的温度都对种子的初始萌动时间有影响。在加水量一样的情况下，种子的初始萌动时间随温度的上升而缩短。在温度一致的条件下，种子的初始萌动时间随加水量的升高而缩短。在不同的温度与加水量组合下，种子初始萌动的时间存在很大的差异。
在5℃的条件下，加水量在50％和55％时没有种子萌动，在60％和65％时13天才出现萌动种子，说明5℃与50％、55％水量的组合中，种子的生理活动停滞，据此，可将T5+W50和T5+W55的组合排除。在10℃和15℃时，所设计的5种加水量下均出现了种子萌动情况。当加水量为75％时，所有温度下处理的种子及处理温度为15℃，加水量为70％时的种子均在加水还没有结束时萌动，说明其吸水速度过快，极易造成种子吸胀伤害，故将各温度与75％水量的组合，15℃与70％加水量的组合排除。因此，初步确定中国沙棘种子的最佳处理时间为3-13天。
2.3最佳处理条件在试验所设计的61个处理中，对照处理的种子发芽率为15.75％，位于总排序的第31位，有30个处理提高了种子的发芽率，且部分处理有显著差异及极显著差异(见表3)；另外有30个处理降低了种子的发芽率，除了T15+W60+D4与对照有显著性差异(P＜0.05)外，其余均没有达到显著水平。从发芽率来看，种子处理的最佳条件为：T10+W55+D7**，T10+W60+D7**，T15+W60+D6*，T10+W55+D6*。
从表3的统计可以看出：有50个处理较对照增加了种子的发芽指数，并且有5个处理对种子发芽指数的提高达到了极显著水平(P＜0.01)。从种子的发芽指数来看，种子播前处理的最佳条件为：T10+W55+D7***，T15+W60+D6***，T15+W50+D6**，T10+W60+D7**，T10+W55+D6**。
表3不同处理的发芽率，发芽指数及有前两者确定的综合评价指数表
注：以T10+W55+D7为例，T10表示处理温度为10℃，W55表示加水总量为种子初始质量的55％，D7则表示在10℃条件下处理7天。*，**，***分别表示各处理与对照相比在P＜0.05水平，P＜0.01水平和P＜0.001水平下的差异显著性。
| 处理 | 发芽率(％) | 发芽指数 | 综合评价指数 |
| CK(水浸48h) | 15.750 | 6.300 | 11.025(40) |
| T5+W55+D3 | 10.500 | 3.017 | 6.758(60) |
| T5+W55+D4 | 16.750 | 7.183 | 11.967(29) |
| T5+W55+D5 | 14.500 | 7.145 | 10.823(42) |
| T5+W55+D6 | 10.000 | 4.625 | 7.313(53) |
| T5+W55+D7 | 13.000 | 6.676 | 9.838(53) |
| T5+W55+D8 | 15.000 | 10.021* | 12.510(22) |
| T5+W55+D9 | 15.000 | 6.800 | 10.900(41) |
| T5+W55+D10 | 10.250 | 6.000 | 8.125(56) |
| T5+W55+D11 | 18.000 | 10.008* | 14.004(10) |
| T5+W55+D12 | 10.000 | 4.625 | 7.313(59) |
| T5+W55+D13 | 16.750 | 10.063* | 13.406(16) |
| T5+W65+D3 | 14.250 | 6.229 | 10.240(46) |
| T5+W65+D4 | 17.750 | 6.800 | 12.275(27) |
| T5+W65+D5 | 12.500 | 6.417 | 9.458(54) |
| T5+W65+D6 | 13.000 | 6.867 | 9.933(50) |
| T5+W65+D7 | 13.250 | 6.667 | 9.958(49) |
| T5+W65+D8 | 13.500 | 6.313 | 9.906(51) |
| T5+W65+D9 | 15.750 | 8.083 | 11.917(31) |
| T5+W65+D10 | 16.500 | 9.417 | 12.958(18) |
| T5+W65+D11 | 14.000 | 8.583 | 11.292(36) |
| T5+W65+D12 | 16.750 | 6.708 | 11.729(34) |
| T5+W65+D13 | 15.000 | 6.329 | 10.665(44) |
| T5+W70+D3 | 16.750 | 6.979 | 11.865(33) |
| T10+W50+D3 | 15.500 | 7.558 | 11.529(35) |
| T10+W50+D4 | 16.250 | 7.646 | 11.948(30) |
| T10+W50+D5 | 13.000 | 4.965 | 8.981(55) |
| T10+W50+D6 | 18.000 | 6.950 | 12.475(23) |
| T10+W50+D7 | 19.250 | 8.421 | 13.835(11) |
| T10+W50+D8 | 15.250 | 9.042 | 12.146(28) |
| T10+W55+D3 | 14.500 | 5.283 | 9.892(52) |
| T10+W55+D4 | 10.750 | 4.188 | 7.469(57) |
| T10+W55+D5 | 17.500 | 9.925* | 13.713(12) |
| T10+W55+D6 | 22.500* | 10.917** | 16.708(5)* |
| T10+W55+D7 | 27.000*** | 13.229*** | 20.115(1)*** |
| T10+W60+D3 | 13.250 | 7.375 | 10.313(45) |
| T10+W60+D4 | 19.250 | 8.083 | 13.667(13) |
| T10+W60+D5 | 22.500* | 9.242 | 15.871(6)* |
| T10+W60+D6 | 16.250 | 8.533 | 12.39(25) |
| T10+W60+D7 | 24.750** | 11.808** | 18.279(3)** |
| T10+W60+D8 | 20.750 | 10.088* | 15.419(7) |
| T10+W65+D3 | 19.500 | 6.417 | 12.958(19) |
| T10+W65+D4 | 18.250 | 7.542 | 12.896(20) |
| T10+W65+D5 | 15.250 | 9.700* | 12.475(24) |
| T10+W65+D6 | 12.250 | 8.063 | 10.156(47) |
| T10+W70+D3 | 14.500 | 5.763 | 10.131(48) |
| T15+W50+D3 | 13.000 | 9.271 | 11.135(39) |
| T15+W50+D4 | 14.500 | 8.063 | 11.281(37) |
| T15+W50+D5 | 15.500 | 8.271 | 11.885(32) |
| T15+W50+D6 | 21.500 | 12.813** | 17.156(4)** |
| T15+W55+D3 | 19.000 | 7.821 | 13.410(15) |
| T15+W55+D4 | 20.250 | 9.092 | 14.671(8) |
| T15+W55+D5 | 17.500 | 10.542* | 14.021(9) |
| T15+W55+D6 | 17.250 | 7.458 | 12.354(26) |
| T15+W60+D3 | 14.500 | 8.063 | 11.281(38) |
| T15+W60+D4 | 8.000* | 4.425 | 6.213(61)* |
| T15+W60+D5 | 17.000 | 10.313* | 13.656(14) |
| T15+W60+D6 | 23.000* | 14.113*** | 18.557(2)** |
| T15+W65+D3 | 19.500 | 6.921 | 13.210(17) |
| T15+W65+D4 | 17.500 | 7.896 | 12.698(21) |
| T15+W65+D5 | 14.500 | 6.900 | 10.700(43) |
发芽率与发芽指数的评价结果并不完全相同，需要采用综合评价指数来分析处理结果。在所有的处理中，有5个处理的综合评价指数显著(P＜0.05)高于对照，它们的排序为：T10+W55+D7，T15+W60+D6，T10+W60+D7，T15+W50+D6，T10+W55+D6，因此可以确定中国沙棘种子的最佳的处理条件为：10℃和15℃，加水量为种子初始质量的50～60％，处理时间为6～7天。
2.4处理种子的发芽率为了验证中国沙棘不同产地本发明处理种子条件的普遍适用性及处理效果，对不同产地种子的发芽率进行了统计，结果见图5、6和7。从图5、6和7中可以看出，与对照相比，3种不同产地种子处理后均提高了种子的最终发芽率，其中处理T10+W55+D7的宁夏、甘肃和内蒙古产中国沙棘种子的发芽率分别为52.5％、38％、80％，与对照41.5％、30％、66％相比均达到了显著(P＜0.05)差异。在种子发芽第4天时，其处理种子的发芽率就显著(P＜0.05)高于对照种子的发芽率。结果表明：在加水量为种子初始质量的55％，温度为10℃时处理7天可以显著(P＜0.05)加快中国沙棘种子的萌发速率，和显著(P＜0.05)提高最终发芽率。
2.5种子处理后生理变化2.5.1可溶性糖陕西省榆林市、宁夏回族自治区、甘肃省和内蒙古自治区四个不同产地中国沙棘种子水浸48h和播前水处理的可溶性糖含量都显著低于处理前(P＜0.001)，本发明处理后种子的可溶性糖含量相比对照分别提高了40.14％、37.13％、33.57％、41.61％，显著高于对照(P＜0.001)，说明种子内部发生了一系列的生理生化变化，种子内部储藏的可溶性糖已被用于胚的生长或转化合成新的物质，为种子的萌发和幼苗的生长等提供能量。但是一方面为胚的发育提供更多的物质保证，另一方面又能改变细胞的渗透势，促进胚根的伸长和突破种皮。对处理前、水浸48h(ck)和本发明处理种子的3项指标进行分析可知，处理种子与对照相比不仅可以为胚的发育提供更多的物质保障，更可以提高细胞膜的修复能力和种子的抗逆能力。
2.5.2丙二醛种子播前处理后陕西省榆林市、宁夏回族自治区、甘肃省和内蒙古自治区四个不同产地中国沙棘种子丙二醛的含量相比对照分别降低了20.00％、20.42％、20.93％和20.80％，见图6。从图6中可以看出，除了水浸48h的内蒙古种子外均达到了显著水平(P＜0.001)。本发明处理的种子的MDA含量显著高于对照(P＜0.001)，说明本发明种子处理技术较之对照使种子内的膜脂过氧化作用减轻了，种子的活力也得到了提高。
2.5.3脯氨酸陕西省榆林市、宁夏回族自治区、甘肃省和内蒙古自治区四个不同产地经本发明处理种子后中国沙棘种子脯氨酸的含量相比对照分别提高了35.91％、22.13％、35.77％和31.90％，见图7。从图7中可以看出对照(水浸48h)和引发处理均降低了种子内的脯氨酸含量，且达到了显著水平(P＜0.001)，但本发明处理种子的脯氨酸含量显著高于对照。这说明本发明处理种子与对照相比可以增强种子的抗胁迫能力。
2.6干旱胁迫下本发明处理种子的发芽能力和幼苗生物量以内蒙古产的中国沙棘种子为试验材料，检验本发明处理种子在干旱胁迫下对种子发芽能力和幼苗活力的影响，试验结果见表4和表5。
2.6.1种子的发芽能力表4干旱胁迫条件下沙棘种子的发芽能力
注：小写字母表示同一指标的的不同处理在P＜0.05水平上有显著差异由表4可以看出，本发明处理种子相比对照显著的(P＜0.05)提高了种子的发芽率和发芽指数，在正常的水分条件下其提高率分别为8.24％和33.25％；在PEG浓度为-0.3MPa时，提高了72.73％和86.4％；在PEG为-0.6MPa时，提高了75.01％和65.43％；在PEG为-0.9MPa，对照的发芽完全受抑制，而本发明处理种子则有8.67％的发芽率和0.67的发芽指数；同时本发明技术将种子的临界萌发条件由-0.6MPa提升到-0.9MPa。
正常水分条件下，本发明处理种子的平均发芽时间相比对照降低了21.47％，差异显著(P＜0.05)；在干旱胁迫下，平均发芽时间与对照没有显著差异。
2.6.2种苗的生物量表5干旱胁迫条件下沙棘幼苗的根长、茎长和鲜重
注：小写字母表示同一指标的的不同处理在P＜0.05水平上有显著差异从表5中可以看出，相比对照，在正常水分和轻度干旱(-0.3MPa)胁迫下，本发明处理种子幼苗的茎长显著增加，其提高率分别为84.61％和11.33％；随着干旱的加剧，幼苗的茎长显著降低；本发明处理种子幼苗的根长和鲜重均显著增加：在正常的水分条件下其提高率分别为46.35％和29.92％；在PEG浓度为-0.3MPa时，提高了61.31％和10.22％；在PEG为-0.6MPa时，提高了50.47％和38.4％；在PEG为-0.9MPa，幼苗不能正常生长。由以上分析我们可以看出：本发明处理种子能够显著(P＜0.05)的提高干旱条件下沙棘种子的发芽率、发芽指数，根长和鲜重，能够显著(P＜0.05)降低种子的平均发芽时间。
2.7盐胁迫下本发明处理种子的发芽和幼苗生长以内蒙古产的中国沙棘种子为试验材料，检验本发明处理种子在盐胁迫下对种子发芽能力和幼苗活力的影响，试验结果见表6和表7。
2.7.1处理种子的发芽情况表6盐胁迫条件下沙棘种子的发芽能力注：小写字母表示同一指标的的不同处理在P＜0.05水平上有显著差异。
由表6可以看出，随着NaCl浓度的增大，本发明处理种子和对照种子的发芽率和发芽指数都呈下降趋势。但是相比对照，本发明处理种子显著(P＜0.05)提高了种子的发芽率和发芽指数，显著(P＜0.05)缩短了种子的平均发芽时间。在NaCl浓度为0、50、100、150和200mg/L时，其发芽率分别提高了8.24％、8.82％、67.16％、78.83％和287.02％，其发芽指数分别提高了33.32％、70.69％、132.97％、163.6％和628.09％，平均发芽时间缩短了21.06％、29.07％、22.1％、24.9％和38.41％。
2.7.2处理种子的幼苗生长情况从表7中可以看出，相比对照，在轻度盐胁迫(0和50mg/L)下，本发明处理种子幼苗的茎长显著(P＜0.05)增加，其增长率分别为35.9％和68.69％，随着盐胁迫加重，幼苗茎长缩短；根长和鲜重均显著(P＜0.05)增加，在NaCl浓度为0、50、100、150和200mg/L时，其根长分别提高了15.63％、21.75％、21.58％、4.63％、21.03％，其鲜重分别提高了15.27％、215.16％、20.37％、37.65％和31.46％。
表7盐胁迫条件下沙棘幼苗的根长、茎长和鲜重
注：小写字母表示同一指标的的不同处理在P＜0.05水平上有显著差异。
由以上分析我们可以看出：本发明处理种子能够显著(P＜0.05)的提高盐胁迫条件下沙棘种子的发芽率、发芽指数，根长、茎长和鲜重，能够显著(P＜0.05)降低种子的平均发芽时间。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均应视为本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种沙棘种子的播前处理方法，其特征在于，该方法将沙棘种子装入塑料盘内引发种子萌动，在避光条件下，控制工作室温度在7℃~13℃之间；在种子萌动时间内，分五次给种子加水，五次总加水量为种子原始质量的55%；加水时间分别是种子开始处理后的0h、3h、6h、12h和21h，五次加水量分别为总加水量的24%、24%、25%、14%和13%；每次加完水后，用塑料薄膜封闭塑料盘，并在塑料薄膜扎10个孔径约为0.5mm的小孔，用于种子呼吸；在每个加水时间的间隔期间内，每隔30min，在塑料盘上加无孔塑料膜或加盖充分摇动塑料盘，以保证种子均匀吸水；加水完毕后，每天充分摇动塑料盘2次；自种子进入塑料盘之日起，经过6-8天，将处理后的种子直接播种，或者在60℃以下温度进行通风回干处理，使其含水量回到引发前的原始状态，干燥冷凉处保存。
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