CN103460855B

CN103460855B - 一种檫树种子促萌发方法

Info

Publication number: CN103460855B
Application number: CN201310470374.5A
Authority: CN
Inventors: 栗宁宁; 鲁仪增; 韩庆军; 谭好国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: CN103460855A

Abstract

本发明公开了一种檫树种子促萌发方法，属于树木繁殖领域，其特征在于包括以下步骤：（1）碱化浸种处理；（2）振荡减压富氮处理；（3）催芽处理。与现有技术相比较，本发明的方法能促进檫树种子的萌发，获得较高的发芽率，且在相对低温环境下，能够获得较高的幼苗存活率。

Description

一种檫树种子促萌发方法

技术领域

本发明涉及一种种子促萌发方法，特别是一种适用于山东地区种植培育的檫树种子促萌发方法。

背景技术

檫树是一种良好的城市用观赏树、行道树，树形挺拔，树姿优美，秋叶红艳，可观花、观果、观叶。近年来研究表明，檫树抗污染能力较强，尤其是对二氧化硫、氟化氢和氯气抗性良好。檫树主要用种子繁殖，但檫树种子具有休眠期长，发芽不整齐，2~3年才能全部发芽出土的特点。故播种前要浸种催芽，目前的通用方法是：播种期在2～3月中旬，播种前应用1份开水与1份冷水混合，进行浸种1h，再用稻草盖好保温催芽，温度保持在20-30℃。定时翻动拌匀，加淋40℃左右的热水，4-5d种子露白，宜选露白种子在2月中旬播种。经过上述方法催芽的种子发芽可提早15d左右，但是最高发芽率仍然在60%~80%之间，保存1年以内的种子发芽率不到50%，依旧存在种子萌发时间不统一、种子发芽率难以有效大幅度提高等问题，限制了檫树遗传育种和生产应用。因此，解除檫树种子休眠促进其萌发的方法对檫树种质资源保藏与利用、檫树草地建设、檫树产业发展具有一定意义。

但是由于檫树种子休眠期长，发芽不整齐的原因多样，目前的研究主要集中在种皮透气性差和存在发芽抑制物质两个方向上：檫树种皮结构致密，透气性、透水性均差；发芽抑制物质在种胚内，随时间推移而逐渐通过种皮外渗消散；种皮在延迟萌发上起的作用，一方面是通过限制氧气的穿透而抑制了种子的萌发，另一方面阻碍发芽抑制物质的外渗消散。但上述研究结果均不能解释发芽不整齐的现象，应用H₂O₂破坏发芽抑制物质，GA₃（赤霉素）促进细胞生长，虽然可以提高萌发率，但是仍不能解决发言不整齐的问题，而且需要在之前低温（5℃）层积240d解除种子休眠，不适合实际生产大规模操作。

发明内容

本发明的技术任务是针对檫树种子深休眠、发芽慢、出苗率低的特性，提供一种檫树种子促萌发方法，能促进檫树种子的萌发，获得较高的发芽率。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种檫树种子促萌发方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）碱化浸种处理：30℃下，1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO3，使该溶液的pH值调整为8.2~8.5，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（2）振荡减压富氮处理：将步骤（1）得到的檫树种子放入密封的恒温清水水浴培养振荡器中，抽出部分空气，加入氮气，降低气压，达到气压为0.06~0.07MPa，氮气含量为85%~90%时，开始振荡处理，振荡处理温度30~40℃，振荡转速10~20r/min，时间0.5h，打开气阀充分换气，直至振荡器内气体为常压空气，保持震荡12h；

（3）催芽处理：将步骤（2）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

休眠是生活周期中的一个重要阶段，对植物具有重要的生态学意义，种子在有利生境中“正确”的时间萌发不仅有利于幼苗存活，而且可以使一个物种能够成功定居并且长期保持其种群。发明人研究发现，檫树种子休眠期长，发芽不整齐的原因在于其部分种子在适宜条件下仍保持休眠状态，也即同批次种子无论在什么条件下都不会一次完全萌发，该种推迟萌发现象通过时间上的扩散来降低种子萌发及幼苗建成过程中的死亡风险，保持种族延续，这是一种自然进化中出现的可避免种群灭绝的、谨慎的萌发对策。现有技术的研究主要集中在种皮透气性差和存在发芽抑制物质两个方向上：檫树种皮结构致密，透气性、透水性均差；发芽抑制物质在种胚内，随时间推移而逐渐通过种皮外渗消散；种皮在延迟萌发上起的作用，一方面是通过限制氧气的穿透而抑制了种子的萌发，另一方面阻碍发芽抑制物质的外渗消散。

而发明人的研究发现这种因素依据的物质基础是种皮物理结构的差异性，显微镜下檫树种子种皮切片显示，种皮内存在多条孔道，部分孔道内有团块样填充物。组织切片统计，同批次种子同时间点的团块样填充物反应点数量差异较大（P<0.05），同批次种子随时间点的推移团块样填充物反应点数量逐渐减少（P<0.05），单体种皮水浸泡前与断面蜡封水浸泡1小时后、断面蜡封草木灰溶液浸渍1小时后比较，组织切片统计显示填充物反应点数量差异无统计学意义（P>0.05）。可以据该基础实验研究结果推论出：该种孔道内团块样填充物是影响发芽抑制物质通过种皮外渗的因素，且同批次种子内团块样填充物含量的不同是造成发芽不整齐的原因。

目前的通用方法是：播种期在2～3月中旬，播种前应用1份开水与1份冷水混合，进行浸种1h，再用稻草盖好保温催芽，温度保持在20-30℃。定时翻动拌匀，加淋40℃左右的热水，4-5d种子露白，宜选露白种子在2月中旬播种。经过上述方法催芽的种子发芽可提早15d左右，但是最高发芽率仍然在60%~80%之间，保存1年以内的种子发芽率不到50%。其原因在于，浸泡不能改变内团块样填充物含量，仅能对于原本团块样填充物含量已经下降的种子通过浸泡，加快种皮原渗出的发芽抑制物质消除，依旧存在种子萌发时间不统一、种子发芽率难以有效大幅度提高等问题，限制了檫树遗传育种和生产应用。

与现有技术相比较，本发明方法先对种实进行碱化浸种，继之振荡减压富氮催芽的处理方案，通过碱化破坏之前已经由种胚内通过种皮内无开放的团块样填充物填充的孔道外渗出的发芽抑制物质，之后通过减压富氮用以破坏团块样填充物物理化学结构，加速发芽抑制物质的外排，后恢复常压和空气供应，使种子得到良好的氧交换，并通过持续振荡使发芽抑制物质脱离种皮；经过上述处理的种子有效脱离了休眠抑制，在适宜的温度与光照下进行萌发。

与现有技术相比较，本发明处理时间短，可有效地诱发檫树种果的大量萌发，显著提高种子发芽率，提高出苗率，并具有培育时间短、发芽率高、成活率高等特点。且该种处理方案用于新种子（储存期一年以内的种子）同时有效，对于缩短檫树种苗种子繁育的生产周期具有实际意义。

以上有益效果均为实验所证实，实验方法及结果见具体实施方式。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。

一、实验一：对于储存期在1年~2年的檫树种子。

（一）材料与方法。

1、采种：为2011年8月自南京采集成熟的檫树种子。

采集处理过程采用以下传统方式：果实由红变黑蓝色时采集，果实采回后，应立即冷水浸渍，搓去果皮，用水冲净，再将种子表面油脂，用草木灰溶液浸渍，清水洗净阴干，然后在通风阴凉的室内沙藏。

2、育种萌发：2012年3月14日，在临沂莒南地区开始实验，温度16℃日/3℃夜。将种子随机分为3组：空白对照组、碱液处理组、优化处理组，每组100粒。

2.1空白对照组采用常规方法：

（1）浸种处理：应用1份开水与1份冷水混合，混合后温度为30℃，进行浸种1h；

（2）催芽处理：将步骤（1）得到的檫树种子稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

2.2碱液处理组：

（1）浸种处理：30℃下，1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO3，使该溶液的pH值调整为8.2，温度为30℃，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（2）催芽处理：将步骤（1）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

2.3优化处理组即为实施例1方案：

（1）碱化浸种处理：30℃下，1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO3，使该溶液的pH值调整为8.2，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（2）振荡减压富氮处理：将步骤（1）得到的檫树种子放入密封的恒温清水水浴培养振荡器中，抽出部分空气，加入氮气，降低气压，达到气压为0.07MPa，氮气含量为85%时，开始振荡处理，振荡处理温度30℃，振荡转速20r/min，时间0.5h，打开气阀充分换气，直至振荡器内气体为常压空气，保持震荡12h；

5天后测定各组种子露白率，所述的露白率即为发芽趋势。

3、条播发芽：将上述各组处理后所得种子进行条播，行距株距均为18cm，每天淋水保持床面含水量35％~40%。

30天过后测定各组发芽率，3个月后测定苗高大于10cm的株数。

（二）结果。

1、露白率：由表1可以看出，优化处理组（实施例1）檫树当年种子露白率均明显高于空白对照组和碱液对照组（P<0.05）。

表1 檫树新种子各组处理方案结果

	处理	露白率（%）	发芽率（%）	苗高>10cm比率（%）
					1	空白对照组	56	49	41
2	碱液处理组	67	62	52
					3	优化处理组	85	84	79

2、发芽率：由表1可以看出，3个不同处理方法对檫树当年种子发芽率的影响有很大差异。

2.1组间比较显示：碱液对照组发芽率高于空白对照组，但是差异无统计学意义（P=0.064，c²=3.421），表明采用碱性溶液处理破坏檫树种子种皮结构，可以促进其对水分吸收，但是并非诱发种子大量萌发的关键技术要素。

2.2组间比较显示：优化处理组（实施例1）发芽率高于碱液处理组，差异有明显统计学意义（P<0.001，c²=12.278），表明采用碱化振荡减压富氮优化处理方法优于单纯碱化方案。其作用环节可能在于：通过碱化处理破坏檫树种子种皮结构，并同时破坏之前已经由种胚内通过种皮内无开放的团块样填充物填充的孔道外渗出的发芽抑制物质，之后通过减压富氮用以破坏团块样填充物物理化学结构，加速发芽抑制物质的外排，后恢复常压和空气供应，使种子得到良好的氧交换，并通过持续振荡使发芽抑制物质脱离种皮；经过上述处理的种子有效脱离了休眠抑制，在适宜的温度与光照下进行萌发。

3、条播3个月后苗高大于10cm株数百分率比较：由表1可以看出，优化处理组（实施例1）檫树当年种子均明显高于空白对照组和碱液处理组（P<0.05）。

二、实验二：对于储存期在1年~2年的檫树种子。

（一）材料与方法

1、采种：为2011年8月自南京采集成熟的檫树种子。

2、育种萌发：2013年3月15日，在临沂莒南地区开始实验，温度14℃日/4℃夜。将种子随机分为3组：空白对照组、碱液处理组、优化处理组，每组100粒。

2.1空白对照组采用常规方法：

2.2碱液处理组：

（1）浸种处理：30℃下，1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO3，使该溶液的pH值调整为8.5，温度为30℃，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

2.3优化处理组即为实施例2方案：

（1）碱化浸种处理：30℃下，1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO3，使该溶液的pH值调整为8.5，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（2）振荡减压富氮处理：将步骤（1）得到的檫树种子放入密封的恒温清水水浴培养振荡器中，抽出部分空气，加入氮气，降低气压，达到气压为0.06MPa，氮气含量为90%时，开始振荡处理，振荡处理温度40℃，振荡转速10r/min，时间0.5h，打开气阀充分换气，直至振荡器内气体为常压空气，保持震荡12h；

5天后测定各组种子露白率，所述的露白率即为发芽趋势。

30天过后测定各组发芽率，3个月后测定苗高大于10cm的株数。

（二）结果。

1、露白率：由表2可以看出，优化处理组（实施例1）、单纯浸种液组（实施例2）、优化处理+浸种液组（实施例3）露白率均明显高于空白对照组（P<0.05）。

表2 檫树旧种子各组处理方案结果

	处理	露白率（%）	发芽率（%）	苗高>10cm比率（%）
					4	空白对照组	62	67	59
5	碱液处理组	71	70	66
					6	优化处理组	83	82	78

2、发芽率：由表2可以看出，3个不同处理方法对檫树种子发芽率的影响有很大差异。

2.1组间比较显示：碱液对照组发芽率高于空白对照组，但是差异无统计学意义（P=0.648，c²=0.209）。

2.2组间比较显示：优化处理组（实施例2）发芽率高于碱液处理组，差异有明显统计学意义（P=0.047，c²=3.947）。

3、条播3个月后苗高大于10cm株数百分率比较：由表2可以看出，优化处理组（实施例2）檫树种子明显高于空白对照组和碱液处理组（P<0.05）。

（三）结论：本发明中所涉及的一种檫树种子促萌发方法，能促进檫树种子的萌发，获得较高的发芽率，且在相对低温环境下，能够获得较高的幼苗存活率。

本发明操作简单、标准统一、易于掌握、经济适用，既适用于科学研究中的小量檫树种子样品实验，也适用于生产过程中大量檫树种子处理。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种檫树种子促萌发方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）碱化浸种处理：30℃下，1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO₃，使该溶液的pH值调整为8.2~8.5，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（3）催芽处理：将步骤（2）得到的檫树种子用15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。