CN103931475B - 盐生草幼苗培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物幼苗栽培领域，具体来说涉及盐生草幼苗栽培技术领域。本发明通过种子准备，培养基质制备，种子覆膜后萌发，萌发后细沙覆根，苗期间苗及营养供应等5个步骤的技术措施，在实验室环境下，实现盐生草幼苗的人工栽培。通过不同试验对比，提出了以细沙和蛭石按体积比1:1混合用作盐生草幼苗培养基质，使盐生草幼苗的成活率高达70%以上，保证了盐生草的正常生长发育，并开花结籽，分单株收获，获得下一代幼苗培养的种子。为盐生草的开发和利用提供了新的途径。
Description
技术领域
本发明属于植物幼苗栽培领域，具体来说涉及盐生草幼苗栽培技术领域。
背景技术
土壤盐渍化已成为限制我国农业生产与发展的主要因素。此外，由于灌溉不当等因素造成土壤的次生盐渍化，使我国盐渍土面积还在不断扩大。目前种植的农作物大多数都不能在盐渍化土壤里生存，极少数能够在轻度盐渍化土壤生存的作物，其产量水平因盐碱胁迫的影响表现极差。盐生植物可在盐渍化环境下正常生长，是适应盐渍化生境的一类宝贵的基因资源。研究盐生植物耐盐机制，从盐生植物中挖掘耐盐相关基因，已成为当前提高作物的耐盐性来充分利用盐渍化土地的主要途径之一。盐生草（Halogetonglomeratus）为藜科盐生草属一年生草本稀盐盐生植物，分布于我国新疆、甘肃、青海、西藏以及蒙古、西伯利亚、哈萨克斯坦等中亚地区。喜生于沙漠边缘、冲洪积扇以及平原砾质荒漠。土壤多轻度或中度盐渍化，表现出良好的耐盐渍、耐旱性能。由于盐生草受生育期以及生态环境的限制，使盐生草耐盐机制的研究以及相关耐盐基因的克隆受到了很大的限制，此外，盐生草自然条件下种子萌发率低，发芽后的幼苗瘦弱，抗逆性差，成苗率低。目前对盐生草的研究很有限，仅局限在种子萌发领域。急需一种盐生草实验室栽培的方法，通过人工控制栽培条件来得到适时、适量，便于实验操作的盐生草幼苗，为研究盐生草耐盐机制，挖掘耐盐相关基因服务于农业生产有重要意义。
发明内容
本发明的主要目的是提供了一种培养盐生草幼苗的方法，该方法能够在人工控制的环境下，使盐生草完成种子萌发，幼苗生长，开花结籽等发育过程，使盐生草实验取材不再受自然环境的约束，为研究和利用盐生草提供了新的途径。
本发明可通过以下步骤来实现：一种盐生草幼苗培养方法，其主要特点在于包括以下步骤：
A.种子准备：
将盐生草种子用75%的酒精表面消毒30-60s，除去酒精，室温下将种子自然晾晒，晾干后的种子与灭菌细沙按体积比1:10-20混合均匀备种；
B.培养基质准备：
将经灭菌的细沙与蛭石按体积比1:0.8-1.2混合均匀用作培养基质，装入培养盆中，再将培养盆移入托盘，托盘中装入蒸馏水，使培养基质浸透；
C.种子覆膜萌发：
把与细沙混合均匀的盐生草种子撒播于培养基质表面，用喷壶喷洒蒸馏水浸透；再用薄膜覆盖培养盆，置于光照强度300-600ummol/m2，光照时间14-16h，温度22-25℃，湿度60-65%的温室中萌发，待幼苗长度在1.0-1.5cm，萌发3-4天，揭去薄膜；
D.萌发后细沙覆根：
揭膜后，用灭菌细沙覆盖幼苗裸露的根，覆盖厚度0.4-0.6cm，连续喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗表面直至幼苗4-6叶期，12-16天，确保幼苗成活关键期养分供应充足；
E.苗期间苗及营养供应：
待幼苗至4-6叶期后，除去弱苗和死苗，留健壮幼苗，以后将1/2Hoagland营养液置于培养托盘，及时更换培养液，培养20-40天，即可获得幼苗；继续培养可使盐生草开花、结种，获得单株收获的种子；用于盐生草幼苗的培养。
所述的盐生草幼苗培养方法，所述的细沙直径为0.5-1.0mm，蛭石直径为1.0-1.5mm。
所述的盐生草幼苗培养方法，所述的培养盆的底部必须留有能保证正常的吸收养分及水分的孔，且在装入培养基质时在培养盆内底部铺1-2层纱布，防止培养基质的漏出。
所述的盐生草幼苗培养方法，所述的培养托盘深度在2-5cm为宜，能够储存足够供苗子吸收的营养液。
所述的盐生草幼苗培养方法，所述的盐生草种子与细沙按体积比1:10-20调整，以细沙铺满培养基质表面，种子裸露于培养基质表面为适。
所述的盐生草幼苗培养方法，所用培养基质为细沙与蛭石的混合，体积比在1:0.8-1.2之间。
所述的盐生草幼苗培养方法，还包括有装入培养盆中培养基质的量以距培养盆上边缘0.8-1.2cm。
所述的盐生草幼苗培养方法，所述的覆膜材料为保证幼苗萌发时所需光照的透明膜。
所述的盐生草幼苗培养方法，所述的1/2Hoagland营养液的养分如下：3mmol/LKNO3，0.5mmol/L NH4H2PO4，0.25mmol/L MgSO4.7H2O，0.25mmol/L Ca(NO3)2.4H2O，微量元素为46umol/L H3BO3，9umol/L MnCl2.4H2O，0.8umol/L ZnSO4.7H2O，0.3umol/L CuSO4.5H2O，0.35umol/L(NH4)6Mo7O24.4H2O，铁盐为0.05mmol/LFeSO4·7H2O，0.05mmol/L Na2.EDTA。
其步骤E中更换营养液的时间间隔可以按实际做适当调整，以保证培养基质湿润即可。
本发明的有益效果：实现了在实验室人工控制环境下，培育盐生草幼苗，不仅得到了生长健壮的幼苗，且使盐生草正常开花结籽，获得了单株收获的盐生草种子。其优点在于：
（1）盐生草种子很小，将种子与细沙混合均匀后播种，即保证了播种的密度均匀性，又可防止播种植过程中种子的丢失，简单方便。
（2）采用细沙与蛭石按体积比例混合当做培养基质，模拟了盐生草原生环境的土壤环境，同时提高了幼苗的存活率。
（3）在整个培养过程中，无需幼苗移栽定植，不会出现因移苗操作不当而造成幼苗根系受伤死亡的现象，保证了幼苗的成活率，简单易行，省时省工。
（4）通过苗期间苗，可以保证了每盆种幼苗大小，数量的一致性，保证实验研究的准确性。
（5）将营养液置于培养托盘中，让幼苗自动吸收所需营养，有利于控制单一变量，适合于试验研究，促进盐生草的开发利用。
附图说明:
图1采用本发明培养的盐生草幼苗的生长情况。
图2采用本发明培养的成熟后的盐生草长势情况。
图3采用本发明培养的盐生草收获后所得的种子。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步的描述：
实施例1：一种盐生草幼苗培养方法，其主要特点在于包括以下步骤：
A.种子准备：
将盐生草种子用75%的酒精表面消毒30s，除去酒精，室温下将种子自然晾晒，晾干后的种子与灭菌细沙按体积比1:10混合均匀备种；
B.培养基质准备：
将经灭菌的细沙与蛭石按体积比1:0.8混合均匀用作培养基质，装入培养盆中，再将培养盆移入托盘，托盘中装入蒸馏水，使培养基质浸透；
C.种子覆膜萌发：
把与细沙混合均匀的盐生草种子撒播于培养基质表面，用喷壶喷洒蒸馏水浸透；再用薄膜覆盖培养盆，置于光照强度300ummol/m2，光照时间14h，温度22℃，湿度60%的温室中萌发，待幼苗长度在1.0cm，萌发3天，揭去薄膜；
D.萌发后细沙覆根：
揭膜后，用灭菌细沙覆盖幼苗裸露的根，覆盖厚度0.4cm，连续喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗表面直至幼苗4叶期，12天，确保幼苗成活关键期养分供应充足；
E.苗期间苗及营养供应：
待幼苗至4叶期后，除去弱苗和死苗，留健壮幼苗，以后将1/2Hoagland营养液置于培养托盘，及时更换培养液，培养20天，即可获得幼苗；继续培养可使盐生草开花、结种，获得单株收获的种子；用于盐生草幼苗的培养。
所述的细沙直径为0.5mm，蛭石直径为1.0mm。
所述的培养盆的底部必须留有能保证正常的吸收养分及水分的孔，且在装入培养基质时在培养盆内底部铺1-2层纱布，防止培养基质的漏出。
所述的培养托盘深度在2-5cm为宜，能够储存足够供苗子吸收的营养液。
所述的盐生草种子与细沙混合的体积比为1:10-20。
所用培养基质为细沙与蛭石的混合，体积比为1:0.8-1.2。
还包括有装入培养盆中培养基质的量以距培养盆上边缘0.8cm。
所述的覆膜材料为保证幼苗萌发时所需光照的透明膜。
所述的1/2Hoagland营养液的养分如下：3mmol/L KNO3，0.5mmol/L NH4H2PO4，0.25mmol/L MgSO4.7H2O，0.25mmol/L Ca(NO3)2.4H2O，微量元素为46umol/L H3BO3，9umol/L MnCl2.4H2O，0.8umol/L ZnSO4.7H2O，0.3umol/L CuSO4.5H2O，0.35umol/L(NH4)6Mo7O24.4H2O，铁盐为0.05mmol/L FeSO4·7H2O，0.05mmol/L Na2.EDTA。
实施例2：一种盐生草幼苗培养方法，其主要特点在于包括以下步骤：
A.种子准备：
将盐生草种子用75%的酒精表面消毒60s，除去酒精，室温下将种子自然晾晒，晾干后的种子与灭菌细沙按体积比1:20混合均匀备种；
B.培养基质准备：
将经灭菌的细沙与蛭石按体积比1:1.2混合均匀用作培养基质，装入培养盆中，再将培养盆移入托盘，托盘中装入蒸馏水，使培养基质浸透；
C.种子覆膜萌发：
把与细沙混合均匀的盐生草种子撒播于培养基质表面，用喷壶喷洒蒸馏水浸透；再用薄膜覆盖培养盆，置于光照强度600ummol/m2，光照时间16h，温度25℃，湿度65%的温室中萌发，待幼苗长度在1.5cm，萌发4天，揭去薄膜；
D.萌发后细沙覆根：
揭膜后，用灭菌细沙覆盖幼苗裸露的根，覆盖厚度0.6cm，连续喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗表面直至幼苗6叶期，16天，确保幼苗成活关键期养分供应充足；
E.苗期间苗及营养供应：
待幼苗至6叶期后，除去弱苗和死苗，留健壮幼苗，以后将1/2Hoagland营养液置于培养托盘，及时更换培养液，培养40天，即可获得幼苗；继续培养可使盐生草开花、结种，获得单株收获的种子；用于盐生草幼苗的培养。
所述的细沙直径为1.0mm，蛭石直径为1.5mm。
所述的培养盆的底部必须留有能保证正常的吸收养分及水分的孔，且在装入培养基质时在培养盆内底部铺2层纱布，防止培养基质的漏出。
所述的培养托盘深度在2-5cm为宜，能够储存足够供苗子吸收的营养液。
所述的盐生草种子与细沙混合的体积比为1:20。
所用培养基质为细沙与蛭石的混合，体积比为1:1.2。
还包括有装入培养盆中培养基质的量以距培养盆上边缘1.2cm。
所述的覆膜材料为保证幼苗萌发时所需光照的透明膜。
所述的1/2Hoagland营养液的养分如下：3mmol/L KNO3，0.5mmol/L NH4H2PO4，0.25mmol/L MgSO4.7H2O，0.25mmol/L Ca(NO3)2.4H2O，微量元素为46umol/L H3BO3，9umol/L MnCl2.4H2O，0.8umol/L ZnSO4.7H2O，0.3umol/L CuSO4.5H2O，0.35umol/L(NH4)6Mo7O24.4H2O，铁盐为0.05mmol/L FeSO4·7H2O，0.05mmol/L Na2.EDTA。
实施例3
盐生草种子用75%的酒精表面灭菌60s，与细沙按1:10混匀撒播于培养基质表面，喷蒸馏水浸润，培养盆上边缘覆塑料薄膜，置于装有蒸馏水的培养托盘中。移入光强约300ummol/m2，光照时间16h，温度22℃，湿度60%的温室中萌发，在幼苗长度大多数在1.0cm时，揭去覆盖的薄膜。幼苗根部覆沙厚度约0.4cm。每天喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗植株表面12天，少数幼苗4-6片叶。幼苗培养基质体积比为细沙：蛭石=1:0.8。
在上述培养条件下，盐生草幼苗发芽率为100%，生存率为70.0%，平均株高为1.98mm。
实施例4
盐生草种子用75%的酒精表面灭菌40s，与细沙按1:20混匀撒播于培养基质表面，喷水浸润，培养盆上边缘覆塑料薄膜。移入光强600ummol/m2，光照时间14h，温度25℃，湿度65%的温室中萌发，在幼苗长度在约1.5cm时，揭去覆盖的薄膜。幼苗根部覆沙厚度约0.6cm。每天喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗叶片表面16天，大多数幼苗6片叶。幼苗培养基质体积比为细沙：蛭石=1:1.2。
在上述培养条件下，盐生草幼苗发芽率为95.0%，生存率为70.0%，平均株高为2.02mm。
实施例5
盐生草种子用75%的酒精表面灭菌30s，与细沙按1；15混匀撒播于培养基质表面，喷水浸润，培养盆上边缘覆塑料薄膜。移入光强约300ummol/m2，光照时间14h，温度25℃，湿度60%的温室中萌发，在幼苗长度在约1.3cm时，揭去覆盖的薄膜。覆沙厚度约0.5cm。每天喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗叶片表面14天，近一半幼苗4-6片叶。幼苗培养基质体积比为细沙：蛭石=1:1。
在上述培养条件下，盐生草幼苗发芽率为95.0%，生存率为75.0%，平均株高为1.94mm。
实验例：
1材料与方法
1.1培养基质的制备
选用直径0.5-1.0mm左右的细沙与直径1.0-1.5mm的蛭石，除去粗粒与杂质，按体积比例混合均匀，配成培养基质，各培养基质及比例如表1所示。然后将配好的基质高温高压灭菌处理，再将各培养基质装入底部铺有单层纱布的培养盆压实，使培养基质平面离培养盆上边缘1.0cm。再将培养盆移入培养托盘内，在培养托盘中装入足量的水分使培养基质保持湿润，以备播种。
表1盐生草幼苗培养的基质组成及配比
1.2种子处理与播种
选取完全成熟，籽粒饱满无破损的盐生草种子，用75%的酒精表面灭菌30-60s，除去酒精，室温晾晒。等种子晾干后，将种子与细沙按体积比1:10混匀，每盆20粒，然后将混有种子的细沙均匀撒播到培养基质表面，再用喷壶喷洒蒸馏水使种子湿润。
1.3种子覆膜与适时揭膜
完成种子播种后，用透明塑料薄膜覆盖培养盆，并置于培养托盘中，移入光强300ummol/m2，光照时间16h的温室中萌发，温度25℃，湿度60%的温室中萌发，每天观察种子萌发及幼苗生长情况，在幼苗长度在1-1.5cm时，即3-4天后揭去覆盖的薄膜。
1.4细沙覆根
揭膜后幼苗的根系几乎都裸露在培养基质的表面，把细沙均匀地撒到培养基质表面，使根系埋入细沙中，帮助幼苗固定。覆沙厚度为0.5cm。由于幼苗根系很弱，不能满足幼苗生长所需水分、养分的要求，需每天连续喷洒1/2Hoagland营养液于幼苗叶片表面12-16天，直至4-6叶期，促进幼苗健康生长。
1.1.5幼苗间苗
在幼苗4-6叶期，除去弱苗和死苗，留植株颜色嫩绿，健壮一致的幼苗用作后续实验材料。
1.2幼苗培养
幼苗间苗后，无需再向幼苗喷洒营养液，可将1/2Hoagland营养液置于培养托盘，每3d更换一次，以保持培养基质湿润即可。在如上所述的温室内培养20-40天，即可获得幼苗；继续培养可使盐生草开花、接种，获得单株收获的种子，可用于盐生草幼苗的培养。
1.3种子发芽率统计
于揭膜当天统一统计各处理盐生草种子发芽率。各处理3次重复。种子发芽率用每盆发芽种子数占每盆播种总数的百分比表示。
1.4幼苗成活率统计
于间苗当天统一统计各处理盐生草幼苗成活率及幼苗株高。各处理3次重复。幼苗存活率用每盆正常生长的幼苗数占每盆播种总数的百分比表示。每盆随机挑选5株，用直尺（精度0.1cm）测定株高。
1.5数据分析
试验所得数据用SPSS16.0完成统计分析，用Duncan法进行各处理间0.05水平的多重比较。
2.结果与分析
2.1种子萌发情况
由种子萌发率结果可知（表2），三种不同培养基质处理下盐生草种子萌发率差异不显著，均在95%以上。但幼苗长势上存在差别，在处理A、C中出现了部分幼苗倒伏、不能直立生长的情况，培养基质B中则幼苗生长良好，只有极少数苗发生了倒伏，能健康生长。
2.2幼苗存活率及长势情况
由幼苗存活率结果可知（表2），不同培养基质对盐生草幼苗的存活起到了关键作用，各培养基质间幼苗存活率差异显著。其中培养基质B幼苗存活率最高，平均存活率为71.67%，培养基质C次之，平均存活率为50.00%，培养基质A最差，幼苗平均存活率仅为41.67%。对幼苗的株高测定结果可知，培养基质B的幼苗株高显著其他培养基质，分别比培养基质A和培养基质C高出0.49和0.35cm。
表2不同培养基质对盐生草种子萌发，幼苗存活率以及株高的影响
表中数据为平均值±标准误，同列不同小写字母表示处理间差异显著（P＜0.05）。
3.结论
以上结果表明，培养基质B处理盐生草幼苗生长最好，培养基质C处理次之，培养基质A处理最差。三种培养基质对幼苗的种子萌发影响很小，均能保证种子的正常萌发。主要差别体现在幼苗成活率和生长速率上，而幼苗能否成活才是进一步培养的关键，获得健康成长的盐生草幼苗才是最终培育的目的。基于此，育苗基质B是适合盐生草幼苗培育的最优组合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种盐生草幼苗培养方法，其特征在于包括以下步骤：
A：种子准备：
将盐生草种子用75%的酒精表面消毒30-60 s，除去酒精，室温下将种子自然晾晒，晾干后的种子与灭菌细沙按体积比1:10-20混合均匀备种；
B：培养基质准备：
将经灭菌的细沙与蛭石按体积比1:0.8-1.2混合均匀用作培养基质，装入培养盆中，再将培养盆移入托盘，托盘中装入蒸馏水，使培养基质浸透；
C：种子覆膜萌发：
把与细沙混合均匀的盐生草种子撒播于培养基质表面，用喷壶喷洒蒸馏水浸透；再用薄膜覆盖培养盆，置于光照强度300-600μmmol/m2，光照时间14-16 h，温度22-25℃，湿度60-65%的温室中萌发，待幼苗长度在1.0-1.5 cm，萌发3-4天，揭去薄膜；
D：萌发后细沙覆根：
揭膜后，用灭菌细沙覆盖幼苗裸露的根，覆盖厚度0.4-0.6 cm，连续喷洒1/2 Hoagland营养液于幼苗表面直至幼苗4-6叶期，12-16天，确保幼苗成活关键期养分供应充足；
E：苗期间苗及营养供应：
待幼苗至4-6叶期后，除去弱苗和死苗，留健壮幼苗，以后将1/2 Hoagland营养液置于培养托盘，及时更换培养液，培养20-40天，即可获得幼苗；继续培养可使盐生草开花、结种，获得单株收获的种子；用于盐生草幼苗的培养。
2.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于所述的细沙直径为0.5-1.0 mm，蛭石直径为1.0-1.5 mm。
3.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于所述的培养盆的底部必须留有能保证正常的吸收养分及水分的孔，且在装入培养基质时在培养盆内底部铺1-2层纱布，防止培养基质的漏出。
4.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于所述的培养托盘能够储存足够供苗子吸收的营养液的深度在2-5cm。
5.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于所述的盐生草种子与细沙混合的比例按体积比1:10-20调整，以细沙铺满培养基质表面，种子裸露于培养基质表面为适。
6.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于还包括有装入培养盆中培养基质的量以距培养盆上边缘0.8-1.2 cm。
7.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于所述的覆膜材料为保证幼苗萌发时所需光照的透明膜。
8.如权利要求1 所述的盐生草幼苗培养方法，其特征在于所述的1/2 Hoagland营养液的养分如下：3 mmol/L KNO3，0.5 mmol/L NH4H2PO4，0.25mmol/LMgSO4.7H2O，0.25 mmol/L Ca(NO3) 2.4H2O，微量元素为46 μmol/L H3BO3，9 μmol/L MnCl2.4H2O ，0.8 μmol/L ZnSO4.7H2O ，0.3 μmol/L CuSO4.5H2O ，0.35 μmol/L (NH4)6Mo7O24.4H2O，铁盐为0.05 mmol/L FeSO4·7H2O ，0.05 mmol/L Na2 .EDTA。
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