CN102960095B - 一种刺参种子快速后熟方法 - Google Patents

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本发明涉及一种植物栽培技术，即一种刺参种子快速后熟方法。其步骤如下：种子用赤霉素2.40～2.60mg·L-1和2,4-二氯苯氧乙酸2.50～2.60mg·L-1的混合溶液浸泡，捞出，将种子与河砂拌均后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行105～119d的变温处理；变温处理的变温幅度和时间为：白天温度为22±2℃，处理14h，夜间温度为8±2℃，处理10h。不仅解决了种子播种当年不萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低的难点，而且具有后熟时间短、可操作性好、发芽率高的特点。可直接散播在苗床上，22d左右即可发芽，发芽率达94.8%以上，为进一步人工规模化栽培刺参提供优质种苗具有重要意义。

Description

一种刺参种子快速后熟方法
技术领域　
本发明涉及一种植物栽培技术，即一种刺参种子快速后熟方法。 
背景技术
在现有技术中，刺参(Oplopanax elatus Nakai)别名刺人参、东北刺人参,五加科刺参属多年生落叶灌木，全株含皂甙、香豆素、树胶、酚醛、黄酮及挥发油等，根皮入药，主治神经衰弱、精神抑郁、精神分裂症、低血压、肾虚阳痿、糖尿病等。刺参在长白山区数量常稀少，仅在长白山国家级自然保护区内有较大的种群面积，其他区域仅有零星分布。被《中国珍稀濒危保护植物名录（第一册）》定为渐危种，国家二级重点保护植物。被《中国物种红色名录》定为濒危种（NE）。在《吉林省野生动植物保护管理暂行条例》一文中被定为省级一类重点保护植物。
刺参果实成熟后，种子中的种胚处于球形胚时期，种子播种后不萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低，况且导致野生资源受到灭绝性威胁，大规模人工栽培、开发和利用受到极大限制。
以往研究，均采用变温处理和低温层积两步完成，存在步骤复杂、时间长、发芽率较低和可操作性差等缺点，本发明针对以上不足进行了实验探索，以期解决以上不足，达到刺参种子快速后熟的目标。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种人工后熟的方式，对种子药液浸泡后进行变温处理，以达到种子快速后熟的刺参种子快速后熟方法。
本发明的技术解决方案是：一种刺参种子快速后熟方法，其步骤如下：种子用赤霉素2.40～2.60 mg·L-1和2,4-二氯苯氧乙酸2.50～2.60 mg·L-1的混合溶液浸泡，捞出，将种子与河砂拌均后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行105～119 d的变温处理；变温处理的变温幅度和时间为：白天温度为22±2 ℃，处理14 h，夜间温度为8±2 ℃，处理10 h，发育到成熟的子叶胚种子。变温处理后的种子散播在苗床上，25－35 d即可发芽。种子：河砂＝1:3。种子在混合溶液浸泡时间为2 d。种子发芽率在94.8%以上。
本发明的优点是： 1、经实验确定了影响种子快速后熟的因素为GA3、2,4-D、变温处理和处理时间，而通过GA3、2,4-D和变温处理的种子不再需低温层积即可直接萌发。2、本发明采取人工后熟的方式对种子进行处理，达到种子快速后熟的目标，解决以往人工后熟采取步骤复杂，速度慢等问题，不仅解决了种子播种当年不萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低的难点，而且具有后熟时间短、可操作性好、发芽率高的特点。3、本发明所完成的刺参种子一步后熟体系，不再需要低温层积处理，可直接散播在苗床上，22 d左右即可发芽，发芽率达94.8%以上，为进一步人工规模化栽培刺参提供优质种苗具有重要意义。
下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。 
具体实施方式
刺参种子快速后熟方法，其步骤如下：
1  材料与方法
1.1 实验材料及处理
秋季（10月中旬），采集刺参成熟果实（红色），将果实连同果穗（果实不脱离果穗，这可利于种子在离体条件下，保持种子营养的进一步吸收和防治营养吸管的萎蔫）置阴暗处放置3 d后，果实还未脱离果穗前，将果穗连带果实直接用不同质量浓度的赤霉素（GA3）和2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）溶液中浸泡2天（2 d）后，然后除去果穗和假种皮后，捞出沉在水底的成熟种子，再将种子与河砂（1:3）拌均后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行变温处理，相对湿度控制在75%左右。
刺参种子的后熟和播种
经过1.1中方法处理种子时，其中，GA3溶液的质量浓度控制在1.50～2.50 mg·L-1，2,4-D溶液的质量浓度控制在1.30～2.30 mg·L-1，变温幅度和时间：白天温度为22±2 ℃，处理14 h，夜间温度为8±2 ℃，处理10 h。处理期限为35～105 d，期间每7 d取种子观察种胚发育情况，按每30粒种子形态发育到到下一阶段胚胎的百分率为考察对象，即心形胚发生率=心形胚数/30×100%，子叶胚发生率=子叶胚数/30×100%，为提高刺参种子后熟过程中，心形胚和子叶胚发生的速度及发生率，通过均匀设计法设计实验，选用U11(113)均匀表，每个处理30粒种子，重复3次取平均值，确定刺参种子后熟过程中，GA3、2,4-D溶液的质量浓度和处理时间对心形胚和子叶胚发生的影响。
通过处理后的刺参种子（连同河砂）可直接散播于做好的土床（畦）上，浇透水，并用细土覆盖，土层厚度为0.3～0.5 cm左右，覆盖适量腐烂松针保湿，待种子发芽。
结果与分析
2.1 GA 3 、2,4-D浓度交叉配比和变温处理时间对刺参种子心形胚发生的影响
所得数据(表1)经均匀设计软件分析处理后可得回归方程为Y=50.8＋11.5X 2＋0.163X 3，显著性水平α＝0.05，复相关系数R＝0.9220，剩余标准差S＝2.4400，检验值F t ＝22.69﹥临界值F (0.05,2,8)＝4.459，回归方程具有显著性，2,4-D和变温处理时间均对刺参种胚心形胚发生的影响具有显著性，GA3对刺参种胚心形胚发生的影响不显著。通过计算2,4-D和变温处理时间对刺参种胚心形胚发生的贡献值和贡献率可知，U 2＝146，U 2/U＝53.7%；U 3＝143，U 3/U＝52.7%，但从贡献率数值来看，2,4-D和变温处理时间差距不大，说明2,4-D和变温处理时间均在刺参种子后熟过程中心形胚发生起同等不可缺少的重要作用。因2,4-D和变温处理时间均与心形胚发生率呈正相关，推测2,4-D质量浓度分别高于2.30 mg·L-1，变温处理时间超过105 d时，刺参种子心形胚发生率可能更高。为验证此推测，因此，又以2,4-D质量浓度为2.30、2.40、2.50、2.60、2.70、2.80、2.90和3.00 mg·L-1，变温处理时间为105、112、119、126、133和140 d开展8个处理的补充试验，重复3次。操作过程同1.1和1.2方法，结果发现2,4-D质量浓度为(2.30～2.60 mg·L-1)和变温处理时间为(105～112 d)时心形胚发生率最高，平均发生率达96.8%以上。均比表1所列11个处理的心形胚发生率高。
表1  影响刺参种子后熟主要因素的U9(93)试验设计与结果
Table1  U9(93)effect of test design and result of factors on after ripening of seeds ofOplopanax elatus
Figure 207989DEST_PATH_IMAGE001
2.2 GA 3 、2,4-D浓度交叉配比和变温处理时间对刺参种子子叶胚发生的影响
数据(表1)经分析处理后可得回归方程为Y=36.3＋6.15X 1-＋13.0X 2-＋0.156X 3，显著性水平α＝0.05，复相关系数R＝0.9813，剩余标准差S＝1.0700，检验值F t ＝60.55﹥临界值F (0.05,3,7)＝4.347，回归方程具有显著性，GA3、2,4-D和变温处理时间均对刺参种胚子叶胚发生的影响显著。同理，计算GA3、2,4-D和变温处理时间对刺参种胚子叶胚发生的贡献值和贡献率可知，U 1＝16.7，U 1/U＝8.08%；U 2＝74.9，U 2/U＝36.2%；U 3＝131，U 3/U＝63.4%，说明变温处理时间远大于GA3和2,4-D对刺参种胚子叶胚发生的贡献，但从贡献率数值来看，GA3最小，但GA3在刺参种胚子叶胚发生起不可缺少的作用。因GA3、2,4-D和变温处理时间与子叶胚发生率均呈正相关，由此猜测，GA3和2,4-D质量浓度分别高于2.50 mg·L-1和2.30 mg·L-1，变温处理超过105 d时，刺参种胚有更高的子叶胚发生率。为验证此猜测，又以GA3质量浓度为2.50、2.60、2.70、2.80、2.90和3.00 mg·L-1，2,4-D质量浓度为2.30、2.40、2.50、2.60、2.70、2.80、2.90和3.00 mg·L-1，变温处理时间为105、112、119、126、133和140 d开展8个处理的补充试验，重复3次。操作过程同1.1和1.2方法，结果发现GA3质量浓度为(2.40～2.60 mg·L-1)、2,4-D质量浓度为(2.50～2.60 mg·L-1)和变温处理时间为(105～119 d)时子叶胚发生率最高，平均发生率达95.4%以上，比表1所列11个处理的子叶胚发生率均高。
结论
通过以上实验数据处理和分析可知，由于影响心形胚的因素和范围是2,4-D质量浓度为(2.30～2.60 mg·L-1)和变温处理时间为(105～112 d)，而影响子叶胚的因素和范围为GA3质量浓度为(2.40～2.60 mg·L-1)、2,4-D质量浓度为(2.50～2.60 mg·L-1)和变温处理时间为(105～119 d)。
因此，可以确定刺参种子后熟的条件为：种子用2.40～2.60 mg·L-1的GA3和2.50～2.60 mg·L-1的2,4-D混合溶液浸泡2 d后捞出，将种子与河砂（1:3）拌均后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行105～119 d的变温处理。变温幅度和时间：白天温度为22±2 ℃，处理14 h，夜间温度为8±2 ℃，处理10 h。刺参种子可由球形胚经由心形胚，最终发育到成熟的子叶胚种子。
按照1.2种方法，刺参种子经过以上处理后，不再需要低温层积处理，可直接散播在苗床上，22 d左右即可发芽，发芽率达94.8%以上。本方法不仅解决了种子播种当年不萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低的难点，而且克服了以往报道中需要变温处理和生理后熟分步进行导致的时间长、可操作性差、发芽率较低等困难。本发明属一步后熟技术，可推广应用于刺参的工厂化育苗和规模化栽培。

Claims (3)

1. 一种刺参种子快速后熟方法，其特征在于步骤如下：种子用赤霉素2.40～2.60 mg·L-1和2,4-二氯苯氧乙酸2.50～2.60 mg·L-1的混合溶液浸泡2天，捞出，将种子与河砂拌均后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行105～119 d的变温处理；变温处理的变温幅度和时间为：白天温度为22±2 ℃，处理14 h，夜间温度为8±2 ℃，处理10 h，发育到成熟的子叶胚种子；变温处理后的种子散播在苗床上，25－35 d即可发芽。
2.按照权利要求1所述的刺参种子快速后熟方法，其特征在于种子：河砂＝1:3。
3.按照权利要求1或2所述的刺参种子快速后熟方法，其特征在于种子发芽率在94.8%以上。
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