CN101946574B - 一种提高莴苣种子热萌发率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高莴苣种子热萌发率的方法。该方法包括下述步骤：1)将莴苣种子浸于水中或浓度为5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)-c)中任一所述条件下进行吸胀处理：a)5-7℃处理4-6天，b)在7-9℃处理2-3天，c)在9-10℃处理2天，得到预处理的莴苣种子；2)将预处理的莴苣种子在变温和交替光照条件下萌发；所述变温和交替光照条件为：每天先在23-25℃黑暗条件下处理10-12h，再在33-35℃光照条件下处理14-12h；或每天先在33-35℃光照条件下处理12-14h，再在23-25℃黑暗条件下处理12-10h。采用本发明的方法可使莴苣种子的萌发率和成苗率接近或达到100％。本发明还具有操作方便、快速、成本低的特点，具有重要的经济和应用推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高莴苣种子热萌发率的方法。
背景技术
莴苣(Lactuca sativa L.)，菊科莴苣属，1年或者2年生草本植物。莴苣可分为茎用和叶用两种类型。茎用莴苣肉质鲜嫩，可生食、凉拌、炒食、干制或腌渍；叶用莴苣主要食叶片或叶球。莴苣广泛栽培于世界各地，已成为人们喜爱的主要蔬菜。莴苣中碳水化合物的含量较低，而无机盐、维生素则含量较丰富，尤其是含有较多的烟酸；对于高血压、心脏病患者，具有利尿、降血压的作用。莴苣还有增进食欲、刺激消化液分泌、促进胃肠蠕动等功能。近年来的研究发现，莴苣中的一种芳香烃羟化脂，能够分解食物中的致癌物质亚硝胺，对于肝癌、胃癌癌细胞的形成有一定的预防作用，也可减轻癌症患者放疗或化疗的反应。
莴苣原产于地中海沿岸，喜冷凉气候，不耐高温(张侨等，2010，西北植物学报，19(5)：171-176)。种子萌发是植物生活周期中的重要阶段，受物种的遗传因素和环境因子的共同影响。已经报道，莴苣种子的萌发受温度、光照、植物激素和一氧化氮的影响，具有显著的热抑制效应(Argyris et al.，2008，Plant Physiology，148：926-947；Gonai et al.，2004，Journal of Experimental Botany，55：111-118)。莴苣种子萌发的适宜温度为15-20℃，当温度高于25℃时，种子的萌发率显著下降。但到目前为止，莴苣种子萌发的热抑制机理仍然不清楚，严重地影响了莴苣的全天候生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高莴苣种子热萌发率的方法。
本发明所提供的提高莴苣种子热萌发率的方法，包括下述步骤：
1)将莴苣种子浸于水中或浓度为5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)--c)中任一所述条件下进行吸胀处理：a)5-7℃处理4-6天，b)在7-9℃处理2-3天，c)在9-10℃处理2天，得到预处理的莴苣种子；
2)将预处理的莴苣种子在变温和交替光照条件下萌发；所述变温和交替光照条件为：每天先在23-25℃黑暗条件下处理10-12h，再在33-35℃光照条件下处理14-12h；
或每天先在33-35℃光照条件下处理12-14h，再在23-25℃黑暗条件下处理12-10h。
步骤1)中所述KNO2溶液的浓度优选为5-10mmol/L。
步骤2)中变温和交替光照条件具体可为下述1)-4)中任意一种：
1)每天先于33℃光照12h，再在23℃黑暗处理12h；
2)每天先于23℃黑暗处理12h，再在33℃光照12h；
3)每天先于35℃光照12h，再在25℃黑暗处理12h；
4)每天先于25℃黑暗处理12h，再在35℃光照12h。
所述光照的强度具体可为62.3±8.96μmol m-2 s-1。
所述莴苣种子为莴苣(Lactuca sativa L.)品种尖叶先锋1号或种都5号莴苣种子。
本发明提供了一种提高莴苣种子热萌发率的方法。按照该方法处理莴苣种子，可使莴苣种子的热萌发率接近或达到100％，解决了莴苣生产中种子萌发的热抑制问题，为全天候播种莴苣提供了基础。本方法还具有操作方便、快速、成本低的特点，具有重要的经济和应用推广价值。
附图说明
图1为实施例1中尖叶先锋1号种子在不同的温度和光照条件下萌发3d的萌发率曲线。
图2为实施例2中不同预处理条件下莴苣种都5号种子在23/33℃和交替光照下萌发3d的照片；图2a为“未经预处理的种子萌发照片”，图2b为“在蒸馏水中10℃预处理2d的种子萌发照片”，图2c为“在5mmol/L亚硝酸钾溶液中10℃预处理2d的种子萌发照片”。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例以莴苣(Lactuca sativa L.)品种尖叶先锋1号和种都5号的种子为实验材料说明本发明的方法。种子购自于四川种都种业有限公司，为2010年夏季新鲜收获的种子。尖叶先锋1号为抗高温季节专用品种，苗期耐高温，高抗病，不易抽苔，生长整齐而快速；在气温15-38℃的条件下生长良好，在短期45℃高温下能正常生长。种都5号为低温季节专用型，冬季上市高产新品种。尖叶先锋1号和种都5号种子的含水量均为7％；萌发的适宜温度为15-20℃，温度高于25℃或者低于10℃均不易萌发。
实施例1、提高尖叶先锋1号种子热萌发的方法
实验1、考察温度和光照对莴苣种子萌发的影响
随机取50粒尖叶先锋1号种子播种于垫有2层滤纸的培养皿中(Φ＝9cm)，加入4ml蒸馏水，在不同的温度(9-27℃)和光照条件下萌发3d。以胚根突破种皮2mm作为种子萌发的标准(下同)。数据为50粒种子3次重复的平均值±标准差。
结果为：在交替光照(12h光照/12h黑暗，光强度为62.3±8.96μmol m-2s-1)下，种子萌发的适宜温度为11-19℃，当温度低于11℃或者高于21℃，种子的萌发率显著下降；在黑暗条件下，种子萌发的适宜温度为13-15℃，当温度低于11℃或者高于15℃，种子的萌发率也明显下降(见图1)。
上述结果表明，温度和光照显著地影响莴苣种子的萌发。在11-23℃范围内，光照能够减轻热抑制作用，促进种子萌发；当温度超过25℃时，在光照下种子的萌发也表现出高度的热抑制，种子萌发率为零(见图1)。可见，莴苣种子的萌发主要受温度的控制。
实验2、解除种子萌发热抑制的预处理方法
由实验1可知，莴苣尖叶先锋1号种子在33℃和35℃中的萌发率均为零。当种子在蒸馏水中于5℃分别处理5d或者6d、于10℃分别处理1.5d或者2d后，种子在33℃的萌发率明显增加；在5℃预处理6d比预处理5d好，在10℃预处理2d比预处理1.5d好(见表1)。在5℃预处理少于4d、在10℃预处理少于1d对种子在33℃下的萌发没有促进作用；在5℃预处理多于7d、在10℃预处理多于2.5d，种子在预处理过程中已经部分萌发。有趣的是，预处理过程中已萌发的种子在33℃和交替光照下能形成正常的幼苗。
预处理时，5和10mmol/L KNO2显著地增加种子在33℃和35℃中的萌发率，例如，在5℃和5mmol/L KNO2中预处理6d的种子在33℃和35℃中的萌发率分别为87.6和82.3(见表1)。预处理后在33℃中的促进作用大于在35℃中的作用，在5℃预处理中的作用大于在10℃预处理中作用(表1)。预处理后在33℃和交替光照下萌发的种子能形成正常的幼苗；在35℃和交替光照下萌发的种子部分形成畸形苗。畸形苗的特征为胚根不再伸长、或者胚根生长弯曲、甚至坏死。
表1 低温和亚硝酸钾预处理减轻莴苣尖叶先锋1号种子萌发的热抑制
以胚根突破种皮2mm作为种子萌发的标准，以胚根伸长和子叶变绿作为成苗的标准。交替光照：12h光照/12h黑暗，光照强度为62.3±8.96μmol m-2s-1。数据为50粒种子3次重复的平均值±标准差。
实验3、变温对预处理种子萌发和成苗的影响
在自然条件下，白天的温度较高，晚上的温度较低；在生产上，人们可以在天黑前播种，避开白天的高温时段。因此，发明人研究了变温(33/23℃，25/35℃)和交替光照(12h光照/12h黑暗，光照强度为62.3±8.96μmol m-2s-1)对预处理莴苣尖叶先锋1号种子萌发和成苗的影响。高温时段具有光照，低温时段为黑暗。
结果表明，变温显著增加种子的萌发率和成苗率；变温25/35℃的促进作用比变温33/23℃好，种子的萌发率和成苗率分别为100和98.7％(见表2)。预处理时添加的5mmol/L亚硝酸钾对种子在变温下的萌发没有明显的促进作用，但对幼苗的生长明显好于蒸馏水。
表2变温对预处理莴苣尖叶先锋1号种子热萌发和成苗的影响
数据为50粒种子3次重复的平均值±标准差。
实施例2、提高莴苣种都5号种子热萌发的方法
随机取50粒莴苣种都5号种子，播种于垫有2层滤纸的培养皿中(Φ＝9cm)，分别加入4ml蒸馏水或者5mmol/L亚硝酸钾溶液，在10℃预处理0d(对照)或者2d，然后放在23/33℃或者25/35℃和交替光照(12h光照/12h黑暗，光强度为62.3±8.96μmolm-2s-1)下萌发3d。以胚根突破种皮2mm作为种子萌发的标准，以胚根伸长和子叶变绿作为成苗的标准。数据为50粒种子3次重复的平均值±标准差。
结果表明，在蒸馏水或者5mmol/L亚硝酸钾溶液以及10℃中预处理2d的种子在23/33℃或者25/35℃和交替光照下的萌发率和成苗率接近100％(见表3和图2)。在5mmol/L亚硝酸钾预处理中的幼苗生长明显好于蒸馏水。
表3 预处理和变温对莴苣种都5号种子热萌发的影响
数据为50粒种子3次重复的平均值±标准差。
Claims (3)
1.一种提高莴苣种子热萌发率的方法，包括下述步骤：
1)将莴苣种子浸于水中或浓度为5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)-c)中任一所述条件下吸胀处理：a)5-7℃处理4-6天，b)在7-9℃处理2-3天，c)在9-10℃处理2天，得到预处理的莴苣种子；
2)将预处理的莴苣种子在变温和交替光照条件下萌发；所述变温和交替光照条件为：每天先在23-25℃黑暗条件下处理10-12h，再在33-35℃光照条件下处理14-12h；
或每天先在33-35℃光照条件下处理12-14h，再在23-25℃黑暗条件下处理12-10h；
所述光照的强度为62.3±8.96μmol m-2s-1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述KNO2溶液的浓度为5-10mmol/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述变温和交替光照条件为下述1)-4)中任意一种：
1)每天先于33℃光照12h，再在23℃黑暗处理12h；
2)每天先于23℃黑暗处理12h，再在33℃光照12h；
3)每天先于35℃光照12h，再在25℃黑暗处理12h；
4)每天先于25℃黑暗处理12h，再在35℃光照12h。
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