CN105494062A - 一种小麦幼苗的液体培养方法 - Google Patents

Abstract

一种小麦幼苗的液体培养方法，属于植物幼苗培育技术领域，其包括步骤有：选种、清水浸种、浸种灭菌、恒温浸种、催芽、二次选种、摆种、催苗、剔苗、育苗。在本方法中，自籽粒浸种至移苗的过程中，存在多次籽粒及幼苗的优化筛选，并将固体基质培养改为液体培养，能避免固体基质培养时出现的缺苗及畸形苗偏多问题，在移苗时能保证试验材料长势的均一性，更好的配合了试验设计中的控制单一变量原则。经催苗，一次性获得足量的生长一致的高纯度幼苗用于后续试验，可消除直接播种小麦种子带来的试验材料长势不统一、畸形苗过多、苗长势偏弱的难题。

Description

一种小麦幼苗的液体培养方法

技术领域

本发明涉及植物幼苗培育技术领域，具体涉及一种通过液体培养方式培育小麦幼苗的方法。

背景技术

在目前的小麦幼苗培育试验中，研究者一般仅能在选种过程中进行严格把关，即选用大小、色泽、饱满度完全一致的种子，希望以此培育出长势均一或差异较小的小麦幼苗，尽量保证试验材料选取的统一性和准确性，方便后续的试验设计及样品获取；然而使用传统固体基质进行育苗时，由于小麦幼苗在固体基质中不宜移动的特性，加之兼顾培养密度的考虑，又无法及时剔除畸、弱幼苗，导致缺苗、畸形苗偏多及长势不统一的问题难以解决，影响试验的进展，甚至直接导致试验失败。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明采用了一种小麦幼苗的液体培养方法，其能够在育苗过程中进行多次筛选，能避免出现缺苗及畸形苗偏多的现象，保证移苗时试验材料的均一性，使符合试验的控制单一变量原则。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种小麦幼苗的液体培养方法，其包括如下步骤：

(1)选种：去除破损、霉烂、干瘪的种粒，数取一定数目的小麦种子。

(2)清水浸种：将数取的小麦种子置于容器中，且保证小麦种占容器容积不超过1/2，加水浸没种子3至5厘米，然后在负压条件下使种子在水中相对晃动，直至种子的表面完全浸水不再存有气泡，最后用清水清洗小麦种子2至5次。

负压条件下能促进种子表面与水充分接触。经该负压处理，能够较快地使种子表面完全被水浸润，防止浸润不彻底出现种子表面仍然存在部分气泡，尤其小麦种子的腹沟处。

(3)浸种灭菌：将清洗过的种子倒入在三角瓶中，加入1％的次氯酸钠溶液，使之浸没种子0.6至1.5厘米，浸种灭菌时长为8至12分钟。

(4)恒温浸种：用清水冲洗干净种子表面的次氯酸钠溶液后，将种子放置在培养箱的白盒中中，并向白盒内加入清水至浸没种子0.6至1.5厘米，调节培养箱调至25摄氏度恒温后，黑暗条件下浸种6小时。

(5)催芽；恒温浸种结束后，倒掉培养箱白盒中的水，取出种子，并将种子平铺在条状湿毛巾的中间位置，使两侧毛巾翻过来包盖住种子，然后将包有种子的湿毛巾放入培养箱的白盒里，调节培养箱至30摄氏度恒温，并于黑暗环境中放置18个小时，进行催芽，期间需保证毛巾始终处于湿润状态。

(6)二次选种：催芽结束后，在湿毛巾上直接剔除未露白及外表颜色不一致的小麦种子。

(7)摆种：二次选种后得到的小麦种子，用尖头镊子将其整齐摆放在浮筏上，所述浮筏包括塑料浮漂制成的围框以及缝合在围框内的硬质尼龙纱网，使小麦种子的腹沟向下接触尼龙纱网，粒间距控制在2.5至3.5毫米，行间距控制在0.8至1.2厘米。

(8)催苗：摆种完毕后，将浮筏移至培养箱的发芽盒中，用注射器将60毫升的清水顺着发芽盒的侧边缓慢注入，并用盒盖将发芽盒覆盖，培养箱调节至25摄氏度恒温，并置于光照环境中，全光照培养24小时。

然后去掉发芽盒上的盒盖，24小时内调节培养箱程序为：

25摄氏度，全光照培养14小时；20摄氏度，全光照培养10小时；

当种子出芽0.8至1.3厘米时，向发芽盒中补充已经经过通气处理的清水1至1.5升。

(9)剔苗：自种子出芽1厘米到第8天育苗期间内，根据麦苗的胚芽鞘颜色、长度，叶片颜色、卷曲程度、有无干叶尖现象，麦苗在群体中的株高状况以及苗的粗细进行综合判断，剔除疑似杂株、畸形苗、过高、过矮及弱苗。

(10)育苗：至第8天后，挑选整齐一致的壮苗，去掉根部残余的种子，并用清水冲洗干净根部残余淀粉后作如下处理：

随机拿取幼苗，将其转移到提前准备好的已经按照试验需求打孔的泡沫板上，每孔1-2株，并用海绵块包裹麦苗的胚芽鞘部位后固定在泡沫板的孔中；随后将带苗的泡沫板转移至外表面涂黑漆的大盒中，用1/2Hoagland营养液培养；

泡沫板在1/2Hoagland营养液中培养1天之后改用Hoagland营养液培养，培养条件为：以24小时为周期，22摄氏度，全光照14小时，15摄氏度，黑暗条件下10小时。

完成上述步骤后，根据具体的试验需求，设计麦苗的生长天数，而后进行相应的试验处理及操作即可。

进一步，在上述的清水浸种步骤中，所使用的容器为负压管，所述负压管包括负压管体、螺纹套筒、拉杆及盖帽；所述负压管体的一端开口，另一端连通注水管；所述螺纹套筒与所述负压管体螺纹配合；所述拉杆的一端设置橡胶活塞且使橡胶活塞的外径与负压管体的内径一致；所述拉杆的另一端设置环形凸缘，使环形凸缘的外径不小于所述螺纹套筒的内径；所述盖帽螺纹连接在所述注水管的端口处且在盖帽的中心设置与所述注水管内腔配合的橡胶塞。

将选取的小麦种子置于倒入负压管体的容腔后，将拉杆设置橡胶活塞的一端插入负压管体内并使橡胶活塞下端与小麦种子上部之间保持3至5厘米的垂直间距，然后使注水管管口朝上并通过注水管向负压管体的容腔加水。

加水完毕后，将所述盖帽连接在所述注水管上，然后旋转所述螺纹套筒使螺纹套筒将拉杆向外顶出，使负压管体内形成负压，来对负压管体内的种子和清水进行负压处理，在负压处理期间不断轻轻上下翻转负压管体，以此保证种子表面完全被水浸润，无死角。

进一步，在上述的浸种灭菌步骤中，在用1％的次氯酸钠溶液浸种灭菌的8至12分钟期间，用注射器反复吸打次氯酸钠溶液。

进一步，在上述的育苗步骤中，宜使海绵块的宽度小于胚芽鞘的长度。

进一步，在上述的浸种灭菌步骤中，Hoagland营养液每2天一换，每天早晚分别通入空气2小时。

本发明的有益效果是：

在本方法中，自浸种至移苗的过程中，存在多次筛选行为，即选种--浸种几个小时后，用湿毛巾包裹十几小时，再剔除未露白及表皮颜色不一致的种子，其可能为杂种或死种子，浮筏摆种后，按照胚芽鞘颜色及长度剔除疑似杂株及畸形苗，按照叶片卷曲程度及生长角度剔除畸形苗，按照胚芽鞘顶端处的苗粗细剔除弱苗，剔除干叶尖的幼苗(可能为杂株)，根据群体的平均株高剔除过高株和过矮株，最后移苗时去掉残余种子，剔除根条数明显减少的幼苗。用于移苗的健壮幼苗已经完成其本阶段的形态建成，之后的培养期间再出现畸形苗的概率极低。

幼苗培养时每天对营养液作通气处理，保证麦苗根部充足的溶氧供应，可促进根对营养物质的吸收，使幼苗生长更加壮且旺盛，保证后期足够的样品量。

此试验方法将目前固体基质培养的过程，改为清水催苗集合营养液培养，其利用小麦籽粒胚乳中的营养物质供应其生长，能避免固体基质培养时出现的缺苗及畸形苗偏多问题，保证了移苗时能完成了试验材料均一性，更好的配合了试验设计中的控制单一变量原则。

对于专门针对幼苗根部进行研究的试验，设计采用液体培养尤为有益，因为没有周围固体基质的阻碍，根可自由生长与伸长；不会涉及到冲洗根的步骤；方便对根形态及生理生化指标的测定及根样品的及时获取。

经催芽，可一次性获得足量的生长一致的高纯度幼苗用于后续试验，以此高纯度的7天小麦幼苗为生长起点，根据试验要求，培养若干天后再进行试验材料的处理和取样，这样可以消除直接播种小麦种子带来的试验材料长势不统一、畸形苗过多、苗长势偏弱的难题。

在对种子表面灭菌前的负压处理，可保证种子表面完全与清水和次氯酸钠溶液的全面接触，有利于种子表面灭菌的彻底性，加之在同等情况下，吸水速率与接触面积成正比，关键便于种子快速整齐的吸胀吸水；浸种灭菌过程中，通过用注射器不断吸打次氯酸钠溶液，能够促进种子与次氯酸钠溶液之间的对流，使灭菌更彻底；育苗步骤中使海绵块的宽度小于胚芽鞘的长度，避免后期生长中麦苗的根伸入海绵中，给清理带来困难。

附图说明

图1为本发明中负压浸种过程使用到的负压管的结构示意图；

图2为本发明中负压管处于负压状态时的结构示意图；

图中：1负压管体，11注水管，2螺纹套筒，3拉杆，31橡胶活塞，4盖帽，41橡胶塞，5小麦种子。

具体实施方式

为便于理解本发明的技术内容，下面便对其具体过程作详细陈述。

一种小麦水培幼苗的培养方法，其包括如下步骤：

(1)选种：在供给的麦种中去除破损、霉烂、干瘪的种粒后，数取一定数目的小麦种子。

(2)清水浸种：第一天，将上述步骤中数取的小麦种子置于容器中，且保证小麦种占容器容积不超过1/2，加水浸没种子4厘米，然后在负压条件下使种子在水中震荡，来保证种子的表面完全浸水，至种子表面完全没有气泡，尤其是小麦种子的腹沟处。最后用清水清洗小麦种子2至5次。即将盛装有种子和水的容器腔抽成负压后，搅动种子使其在水中晃动。

如图1、图2所示，所使用的容器为负压管，所述负压管包括负压管体1、螺纹套筒2、拉杆3及盖帽4。所述负压管体1的一端开口，另一端连通注水管11，使注水管11的外径为负压管体1外径的1/4且使注水管11的内径小于小麦种子5的外径。所述螺纹套筒2与所述负压管体1螺纹配合。所述拉杆3的一端设置橡胶活塞31且使橡胶活塞31的外径与负压管体1的内径一致。所述拉杆3的另一端设置环形凸缘，使环形凸缘的外径不小于所述螺纹套筒2的内径，最好与螺纹套筒2的外径一致大小。所述盖帽4螺纹连接在所述注水管11的端口处且在盖帽4的中心设置与所述注水管11内腔配合的橡胶塞41，这样在盖帽4拧在注水管11上后，橡胶塞41被挤压至注水管11内，向外拉动拉杆3时，为负压管体1内形成负压提供密封条件。

负压管体1的容腔为50至80毫升，优选60毫升，如果选取容腔过大或者过小，会导致(清水)浸种困难或者花费的时间较长，影响处理效率。将选取的小麦种子5置于倒入负压管体1的容腔(小麦种子5的体积应少于负压管体1容腔的一半)后，将拉杆3设置橡胶活塞31的一端插入负压管体1内并使橡胶活塞31下端与小麦种子5上部之间保持3至5厘米的垂直间距，然后使注水管11管口朝上并通过注水管11向负压管体1的容腔加水，直至注水管11的内端端口位置。

加水完毕后，将所述盖帽4连接在所述注水管11上，然后旋转所述螺纹套筒2，用螺纹套筒2将拉杆3向外顶出并定位拉杆3，使负压管体1内形成负压，来对负压管体1内的小麦种子5和清水进行负压处理。在负压处理期间不断轻轻上下翻转负压管体1，以此保证小麦种子5表面完全被水浸润，无死角。经该负压处理，能够较快地促使小麦种子5表面完全被水浸润，防止浸润不彻底出现种子表面仍然存在部分气泡，尤其小麦种子5的腹沟处。

(3)浸种灭菌：将清洗过的种子倒入三角瓶中，加入1％的次氯酸钠溶液，使浸没种子1厘米，浸种灭菌时长为10分钟。在浸种灭菌的10分钟期间，用注射器反复吸打次氯酸钠溶液，存进种子表面与次氯酸钠溶液的接触，促进次氯酸钠溶液的对流，保证灭菌效果。

上述步骤中负压处理种子，首先是为了后续步骤中对种子表面的全面灭菌，与灭菌彻底性有关，促进种子整齐快速吸水为辅助效果。

(4)恒温浸种：用清水冲洗掉种子表面的次氯酸钠溶液后将种子放置在培养箱的白盒中，然后向白盒内加入清水至浸没种子1厘米，调节培养箱调至25摄氏度恒温后黑暗条件下浸种6小时。

(5)催芽；恒温浸种结束后，倒掉培养箱白盒中的水，取出种子，并将种子平铺在条状湿毛巾的中间位置，使两侧毛巾翻过来包盖住种子，然后将包有种子的湿毛巾放入培养箱的白盒里，调节培养箱至30摄氏度恒温，并于黑暗环境中放置18个小时，进行催芽，期间需保证毛巾始终处于湿润状态。

(6)二次选种：催芽结束后，在湿毛巾上直接剔除未露白及外表颜色不一致的小麦种子。

(7)摆种：二次选种后得到的小麦种子，用尖头镊子将其整齐摆放在浮筏上，所述浮筏包括塑料浮漂制成的围框以及缝合在围框内的硬质尼龙纱网，使小麦种子的腹沟向下接触尼龙纱网，粒间距控制在3毫米，行间距控制在1厘米。

(8)催苗：摆种完毕后，将浮筏移至培养箱的发芽盒中，用注射器将60毫升的清水顺着发芽盒的侧边缓慢注入，并覆盖子，培养箱调节至25摄氏度恒温，并置于光照环境中，全光照培养24小时；

然后去掉发芽盒上的盖子，24小时内循环(24小时为一循环)调节培养箱程序为：

25摄氏度，全光照培养14小时；20摄氏度，全光照培养10小时；

当种子出芽0.8至1.3厘米时，向发芽盒中补充已经经过通气处理的清水1至1.5升，保证氧气供应，最好每2天更换一次清水。

(9)剔苗：自种子出芽1厘米后一直到第8天育苗的期间内，根据麦苗的胚芽鞘颜色、长度，叶片颜色、卷曲程度、有无干叶尖现象，麦苗在群体中的株高状况以及苗的粗细等因素进行综合判断，剔除疑似杂株、畸形苗、过高、过矮及弱苗。此剔苗过程，完全依靠试验人员的经验，进行操作。

(10)育苗：至第8天(开始挑选籽粒并进行负压处理时记为第1天)后，挑选整齐一致的壮苗，去掉根部残余的种子，并用清水冲洗干净根部残余淀粉后作如下处理：

随机拿取幼苗，将其转移到提前准备好的已经按照试验需求打孔的泡沫板上，每孔1-2株，并用海绵块包裹麦苗的胚芽鞘部位后固定在泡沫板的孔中，宜使海绵块的宽度小于胚芽鞘的长度。随后将带苗的泡沫板转移至外表面涂黑漆的大盒中，用8升1/2Hoagland营养液(即原溶液浓度的一半)培养；

泡沫板在1/2Hoagland营养液中培养1天之后改用Hoagland营养液(原溶液)培养，培养条件为：以24小时为周期，22摄氏度，全光照14小时，15摄氏度黑暗条件下10小时(即1天为一循环)；Hoagland营养液每2天一换，每天早晚分别通入空气2小时。

完成上述步骤后，根据具体的试验需求，设计麦苗的生长天数，而后进行相应的试验处理及操作即可。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.一种小麦幼苗的液体培养方法，其包括如下步骤：

(1)选种：去除破损、霉烂、干瘪的籽粒，数取一定数目的小麦种子；

(2)清水浸种：第一天，将数取的小麦种子置于容器中，且保证小麦种占容器容积不超过1/2，加水浸没种子3至5厘米，然后在负压条件下使种子在水中相对晃动，直至种子的表面完全浸水不再存有气泡，最后用清水清洗小麦种子2至5次；

(3)浸种灭菌：将清洗过的种子倒入三角瓶中，加入1％的次氯酸钠溶液，使之浸没种子0.6至1.5厘米，浸种灭菌时长为8至12分钟；

(4)恒温浸种：用清水冲洗掉种子表面的次氯酸钠溶液后将种子放置在培养箱的白盒中，并向白盒内加入清水至浸没种子0.6至1.5厘米，调节培养箱调至25摄氏度恒温后，黑暗条件下浸种6小时；

(5)催芽；恒温浸种结束后，倒掉培养箱白盒中的水，取出种子，并将种子平铺在条状湿毛巾的中间位置，使两侧毛巾翻过来包盖住种子，然后将包有种子的湿毛巾放入培养箱的白盒里，调节培养箱至30摄氏度恒温，并于黑暗环境中放置18个小时，进行催芽，期间需保证毛巾始终处于湿润状态；

(6)二次选种：催芽结束后，在湿毛巾上直接剔除未露白及外表颜色不一致的小麦种子；

(7)摆种：二次选种后得到的小麦种子，用尖头镊子将其整齐摆放在浮筏上，所述浮筏包括塑料浮漂制成的围框以及缝合在围框内的硬质尼龙纱网，使小麦种子的腹沟向下接触尼龙纱网，粒间距控制在2.5至3.5毫米，行间距控制在0.8至1.2厘米；

(8)催苗：摆种完毕后，将浮筏移至培养箱的发芽盒中，用注射器将60毫升的清水顺着发芽盒的侧边缓慢注入，并覆盖子，培养箱调节至25摄氏度恒温，全光照培养24小时；

然后去掉发芽盒上的盖子后，调节培养箱程序为：

25摄氏度，全光照培养14小时；20摄氏度，全光照培养10小时；

当种子出芽0.8至1.3厘米时，向发芽盒中补充已经经过通气处理的清水1至1.5升，并每两天更换一次清水；

(9)剔苗：自种子出芽1厘米至第8天育苗的期间内，根据麦苗的胚芽鞘颜色、长度，叶片颜色、卷曲程度、有无干叶尖现象，麦苗在群体中的株高状况以及苗的粗细进行综合判断，剔除疑似杂株、畸形苗、过高、过矮及弱苗；

(10)育苗：至第8天后，挑选整齐一致的壮苗，去掉根部残余的种子，并用清水冲洗干净根部残余淀粉后作如下处理：

随机拿取幼苗，将其转移到提前准备好的已经按照试验需求打孔的泡沫板上，每孔1-2株，并用海绵块包裹麦苗的胚芽鞘部位后固定在泡沫板的孔中；随后将带苗的泡沫板转移至外表面涂黑漆的大盒中，用1/2Hoagland营养液培养；

泡沫板在1/2Hoagland营养液中培养1天之后改用Hoagland营养液培养，培养条件为：以24小时为周期，22摄氏度，全光照14小时，15摄氏度，黑暗条件下10小时。

2.根据权利要求1所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：

在上述的清水浸种步骤中，所使用的容器为负压管；

所述负压管包括负压管体、螺纹套筒、拉杆及盖帽；

所述负压管体的一端开口，另一端连通注水管；所述螺纹套筒与所述负压管体螺纹配合；

所述拉杆的一端设置橡胶活塞且使橡胶活塞的外径与负压管体的内径一致，所述拉杆的另一端设置环形凸缘，使环形凸缘的外径不小于所述螺纹套筒的内径；

所述盖帽螺纹连接在所述注水管的端口处且在盖帽的中心设置与所述注水管内腔配合的橡胶塞；

将选取的小麦种子置于倒入负压管体的容腔后，将拉杆设置橡胶活塞的一端插入负压管体内并使橡胶活塞下端与小麦种子上部之间保持3至5厘米的垂直间距，然后使注水管管口朝上并通过注水管向负压管体的容腔加水；

加水完毕后，将所述盖帽连接在所述注水管上，然后旋转所述螺纹套筒使螺纹套筒将拉杆向外顶出，使负压管体内形成负压，来对负压管体内的种子和清水进行负压处理，在负压处理期间不断轻轻上下翻转负压管体。

3.根据权利要求1或2所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：在上述的浸种灭菌步骤中，在用1％的次氯酸钠溶液浸种灭菌的8至12分钟期间，用注射器反复吸打次氯酸钠溶液。

4.根据权利要求3所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：在上述的育苗步骤中，使海绵块的宽度小于胚芽鞘的长度。

5.根据权利要3所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：在上述的育苗步骤中，Hoagland营养液每2天一换，每天早晚分别通入空气2小时。

6.根据权利要求1或2所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：在上述的育苗步骤中，使海绵块的宽度小于胚芽鞘的长度。

7.根据权利要求6所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：在上述的育苗步骤中，Hoagland营养液每2天一换，每天早晚分别通入空气2小时。

8.根据权利要求1或2所述的一种小麦幼苗的液体培养方法，其特征是：在上述的育苗步骤中，Hoagland营养液每2天一换，每天早晚分别通入空气2小时。