CN105684655A - 一种筛选肉苁蓉种子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筛选肉苁蓉种子的方法。本发明公开一种采集肉苁蓉种子的方法，包括如下步骤：从肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子。本发明有效地解决了肉苁蓉产业规模化种植过程中的种子品质差、萌发率不高的问题。

Description

一种筛选肉苁蓉种子的方法

技术领域

本发明涉及一种筛选肉苁蓉种子的方法，属于生物技术领域。

背景技术

肉苁蓉(CistanchedeserticolaY.C.Ma)为肉苁蓉属(Cistanche)列当科(Orobanchaceae)多年生全寄生草本植物。我国关于肉苁蓉属的分类尚未统一，许多学者往往是根据不同产地、不同生长环境条件下肉苁蓉形态上的差异对肉苁蓉进行种和变种的划分。《中国植物志》第69卷中，将我国肉苁蓉属植物确定为五个种和一个变种，即肉苁蓉、沙苁蓉(C.sinensisG.Beck)、盐生肉苁蓉[C.salsa(C.A.Mey.)G.Beck]、管花肉苁蓉[C.tubulalosa(Schenk)Winht]和兰州肉苁蓉(C.lanzhouensisZ.Y.Zhang)，存疑种为蒙古肉苁蓉(C.monglica)。也有学者将肉苁蓉属植物分为5种：肉苁蓉、盐生肉苁蓉、白花盐苁蓉(C.salsalvar.albifloraP.F.TuetZ.C.Lou)、沙苁蓉和管花肉苁蓉。截至目前，国内关于肉苁蓉属植物种和变种的分类仍在探讨之中。

肉苁蓉属根茎类药材，是用途非常广泛的珍贵中药材植物，自古以来一直被用作强壮滋补的中草药。肉苁蓉在我国有1800多年的药用历史，享有“沙漠人参”之美誉。据《中华人民共和国药典》记载，肉苁蓉的医药作用主要是“补肾阳、益精血、润肠通便，用于阳痿、不孕、腰膝酸软、筋骨无力，肠燥便秘”。

从上世纪80年代开始，国内外学者对肉苁蓉药用化学成分进行了研究。目前，已证实肉苁蓉植物含有的主要药用成分是苯乙醇苷类、环烯醚萜及其苷类、木脂素及其他苷类物质等。肉苁蓉的药用部分为带鳞叶的肉质茎，肉苁蓉主要药理活性有：调节神经内分泌的作用，免疫调节作用，抗氧化作用，增强体力和抗疲劳作用，抗肝炎作用，抗肿瘤作用，通便作用，以及镇静、抗衰老、促进创伤愈合和保护缺血心肌等作用。

近几十年来，随着我国改革开放与对外交流的加强以及人们生活水平的提高和保健意识的增加，国内市场和国际市场对肉苁蓉的需求量迅速增加。自20世纪80年代开始，国内的年需求量保持在400-500吨，国际市场需求量达到了120吨。目前，国内市场对肉苁蓉的年需求量大约在3500吨，国际市场对肉苁蓉的年需求量在1000吨左右。然而，由于国内肉苁蓉种植规模有限，野外现存肉苁蓉资源也越来越少，肉苁蓉产量与国内外市场需求之间仍存在着很大的差距。

专性寄生植物肉苁蓉是一种名贵药材，具有重要的医药应用前景。早期对肉苁蓉研究主要针对于其基础生物学特性和开发应用技术，研究发现在自然条件下，肉苁蓉种子的胚要经过两个冬季才能完成后熟过程。种子的休眠可能主要包括胚发育不完全需要生理后熟而引起的形态休眠和因种皮具蜡质导致的物理休眠。肉苁蓉属于两种休眠类型同时存在的综合休眠类型。虽然也有学者对肉苁蓉种子的萌发特性进行了研究，但是至今仍无相关研究能科学地定义肉苁蓉种子的休眠类型。

肉苁蓉种子具有很深的休眠，种子萌发的启动除了需要有较长时间的后熟过程，必须有来自寄主根系的萌发刺激信号。肉苁蓉种子的休眠类型及萌发特性和非寄生植物及一些寄生植物有很大不同，有待今后学者深入研究。关于肉苁蓉种子萌发和吸器形成机制的报道很少，且只有国内文献有报道。国内学者的研究也仅是通过使用一些已知的根系寄生植物种子有效萌发刺激物和吸器诱导物，如植物激素(赤霉素、生长素、细胞分裂素等)和人工合成类似物(氟草敏、对苯醌等)对肉苁蓉种子萌发刺激，但尚未找到一种能提高肉苁蓉规模化生产种植中种子萌发和接种率的有效方法。

为了解决日益增长的市场需求与野生肉苁蓉资源减少的矛盾，国内学者曾对肉苁蓉的人工种植开展了大量研究工作，但由于肉苁蓉特殊的休眠类型、萌发和寄生生物学特性，导致人工种植的肉苁蓉寄生率普遍较低。因此，筛选高成熟度和高活力的肉苁蓉种子是肉苁蓉规模化种植过程中必不可少的环节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是筛选出成熟度和生活力较高的肉苁蓉种子。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种采集肉苁蓉种子的方法，包括如下步骤：从肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子；

所述肉苁蓉成熟花序为肉苁蓉花序的蒴果开裂之后的花序；

所述花序中部和所述花序下部的定义如下：从所述肉苁蓉成熟花序的花序顶端开始向下至花序长度的1/3处，记作花序上部，从所述花序上部的底端开始向下延伸花序长度的1/3，记作花序中部，从所述花序中部的底端开始向下至所述肉苁蓉成熟花序的花序底端，记作花序下部；

所述向下为自肉苁蓉花序顶端向肉苁蓉花序底端方向。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种采集肉苁蓉种子的方法，包括如下步骤：从肉苁蓉成熟花序的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子；

所述肉苁蓉成熟花序为肉苁蓉花序的蒴果开裂之后的花序。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种从同一株肉苁蓉获得成熟度高和/或生活力高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的成熟度和/或生活力高于所述非目的种子的成熟度和/或生活力。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种从同一株肉苁蓉获得成熟度高和/或生活力高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的成熟度和/或生活力高于所述非目的种子的成熟度和/或生活力。

上述任一所述的方法中，所述成熟度通过肉苁蓉种子的胚与胚乳长度比值和/或具胚率体现。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种从同一株肉苁蓉获得萌发率高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的萌发率高于所述非目的种子的萌发率。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种从同一株肉苁蓉获得萌发率高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的萌发率高于所述非目的种子的萌发率。

为了解决以上技术问题，本发明还提供上述任一所述的方法在培育肉苁蓉中的应用。

上述应用中，所述培育的方法为对通过上述任一所述的方法获得的肉苁蓉种子或目的种子进行培育。

本发明从肉苁蓉种子的采收和接种前种子的筛选入手，采用套袋和过筛相结合的方法能高效筛选出成熟度和生活力较高的优质种子，以有效提高种子萌发和接种率，以期为肉苁蓉高产、高效人工种植提供技术支持。

本发明证明，肉苁蓉成熟花序中部和下部的种子的有效种子(直径在0.4-1.0mm范围内)百分率和种子具胚率均高于花序上部的种子，因此，在肉苁蓉种子采收时应尽量取用成熟花序下部和中部的种子，并将种子混匀备用；(2)直径在0.6-1.0mm范围内的种子的发育程度、具胚率和生活力均要高于直径在0.4-0.6mm内的种子，因此，在接种前应将事先从花序中部和下部采收的肉苁蓉种子过筛，收集直径为0.6-1.0mm的种子，即为成熟度和生活力高的种子。

本发明有效地解决了肉苁蓉产业规模化种植过程中的种子品质差、萌发率不高的问题。

附图说明

图1为花序不同部位种子直径大小的分布规律。

图2为不同直径分级的种子的E:S比值测定结果。

图3为直径范围为0.4-0.6mm种子与0.6-1.0mm种子E:S比值测定结果。

图4为不同直径分级的种子具胚率和生活力测定结果。

图5为直径范围为0.4-0.6mm种子与0.6-1.0mm种子具胚率和生活力测定结果。

图6为花序不同部位的种子具胚率和生活力测定结果。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

肉苁蓉(CistanchedeserticolaY.C.Ma)采集于2014年7月26-31日内蒙古阿拉善盟左旗巴彦浩特西部肉苁蓉人工种植基地(38°79′N，105°54′E，海拔1379米)。

下述实施例中的肉苁蓉成熟花序是指肉苁蓉花序的蒴果开裂之后的花序。

实施例1、筛选成熟度和生活力较高的肉苁蓉种子

一、花序不同部位种子直径大小的分布规律

将肉苁蓉成熟花序等分为上、中、下三个部分(从花序顶端开始向下至花序长度的1/3处，记作花序上部、从花序上部的底端开始向下延伸花序长度的1/3，记作花序中部、从花序中部的底端开始向下至花序底端，记作花序下部)，然后用三段白色尼龙网袋(目数大于70，防止种子散落到地面)分别套住花序上部、花序中部、花序下部，待种子成熟后，随机选取一定数量的花序上部、花序中部、花序下部和已散落种子，分别除杂后将各部位收集的种子分别混匀，将其分别依次过孔径为1.0、0.8、0.6、0.4、0.2mm的土壤筛，得到花序上部的0.8-1.0mm、0.6-0.8mm、0.4-0.6mm和0.2-0.4mm各级种子、花序中部的0.8-1.0mm、0.6-0.8mm、0.4-0.6mm和0.2-0.4mm各级种子、花序下部的0.8-1.0mm、0.6-0.8mm、0.4-0.6mm和0.2-0.4mm各级种子、已散落的0.8-1.0mm、0.6-0.8mm、0.4-0.6mm和0.2-0.4mm各级种子。统计每100粒同一部位(如花序上部、花序中部、花序下部和已散落)的种子在0.8-1.0mm、0.6-0.8mm、0.4-0.6mm和0.2-0.4mm直径范围内的种子数量，各部位重复4次。不同部位种子直径大小的分布规律如图1所示。

图1表明，每100粒花序上部的种子中直径为0.4-1.0mm的种子的百分率为59.00±4.22％，每100粒花序中部的种子中直径为0.4-1.0mm的种子的百分率为59.25±6.80％，每100粒花序下部的种子中直径为0.4-1.0mm的种子的百分率为63.5±7.19％，每100粒已散落的种子中直径为0.4-1.0mm的种子的百分率为69.25±2.17％。肉苁蓉花序由下至上，各部位的无效种子(直径在0.2-0.4mm范围内)百分率逐渐升高，有效种子(直径在0.4-1.0mm范围内)的百分率逐渐降低，但各部位差异未达到显著水平(P＝0.535)。

二、种子发育程度(E:S比值)测定

将花序上部的0.8-1.0mm、花序中部的0.8-1.0mm、花序下部的0.8-1.0mm和已散落的0.8-1.0mm种子综合记作0.8-1.0mm的种子，将花序上部的0.6-0.8mm、花序中部的0.6-0.8mm、花序下部的0.6-0.8mm和已散落的0.6-0.8mm种子综合记作0.6-0.8mm的种子，将花序上部的0.4-0.6mm、花序中部的0.4-0.6mm、花序下部的0.4-0.6mm和已散落的0.4-0.6mm种子综合记作0.4-0.6mm的种子，将花序上部的0.2-0.4mm、花序中部的0.2-0.4mm、花序下部的0.2-0.4mm和已散落的0.2-0.4mm种子综合记作0.2-0.4mm的种子，各直径范围的种子的平均胚(Embryo)与胚乳(Endosperm)长度之比如图2和图3所示。

图2表明，直径在0.8-1.0mm范围内的种子(0.8-1.0mm的种子)的E:S比值与直径在0.6-0.8mm范围内的种子(0.6-0.8mm的种子)的E:S比值不存在显著差异(P＝0.171)，直径在0.8-1.0mm和0.6-0.8mm范围内的种子均与直径在0.4-0.6mm范围内种子(0.4-0.6mm的种子)的E:S比值存在显著差异(P＜0.05)。

图3表明，直径在0.4-0.6mm范围内的种子与直径在0.6-1.0mm范围内种子的E:S比值存在显著差异(P＜0.05)，直径在0.6-1.0mm范围内种子的E:S比值显著高于直径在0.4-0.6mm范围内的种子的E:S比值。

三、种子具胚率测定

将花序上部的0.8-1.0mm、花序中部的0.8-1.0mm、花序下部的0.8-1.0mm和已散落的0.8-1.0mm种子综合记作0.8-1.0mm的种子，将花序上部的0.6-0.8mm、花序中部的0.6-0.8mm、花序下部的0.6-0.8mm和已散落的0.6-0.8mm种子综合记作0.6-0.8mm的种子，将花序上部的0.4-0.6mm、花序中部的0.4-0.6mm、花序下部的0.4-0.6mm和已散落的0.4-0.6mm种子综合记作0.4-0.6mm的种子，将花序上部的0.2-0.4mm、花序中部的0.2-0.4mm、花序下部的0.2-0.4mm和已散落的0.2-0.4mm种子综合记作0.2-0.4mm的种子，各直径范围的种子分别在解剖镜下解剖观测每100粒各部位各级种子中具坚实、白色胚的种子数，该数目除以100，得到种子具胚率，各部位各级种子重复4次。各直径范围的种子具胚率的测定结果如图4和图5所示。

图4表明，直径在0.2-0.4mm范围内的种子(0.2-0.4mm的种子)不具有胚结构和生活力，均为死亡种子，直径在0.8-1.0mm内的种子(0.8-1.0mm的种子)与直径在0.4-0.6mm内的种子(0.4-0.6mm的种子)具胚率差异显著(P＜0.05)。

图5表明，直径在0.4-0.6mm范围内的种子(0.4-0.6mm的种子)与直径在0.6-1.0mm内的种子(0.6-1.0mm的种子)具胚率差异显著(P＜0.05)，直径在0.6-1.0mm内的种子(0.6-1.0mm的种子)的具胚率显著高于直径在0.4-0.6mm范围内的种子(0.4-0.6mm的种子)的具胚率。

随机选取一定数量的花序上部的0.6-1.0mm种子、花序中部的0.6-1.0mm的种子、花序下部的0.6-1.0mm的种子、已散落的0.6-1.0mm的种子，分别在解剖镜下解剖观测花序各部位中每100粒种子中具坚实、白色胚的种子数，该数目除以100，得到种子具胚率，各部位各级种子重复4次。花序各部位种子具胚率的测定结果如图6所示。

图6表明，已散落种子的具胚率要显著高于花序下部、中部和上部种子的具胚率(P＜0.01)，花序下部和中部种子的具胚率要显著高于花序上部种子的具胚率(P＜0.01)，花序下部和中部种子具胚率之间无显著差异(P＝0.578)。

四、种子生活力测定

将花序上部的0.8-1.0mm、花序中部的0.8-1.0mm、花序下部的0.8-1.0mm和已散落的0.8-1.0mm种子综合记作0.8-1.0mm的种子，将花序上部的0.6-0.8mm、花序中部的0.6-0.8mm、花序下部的0.6-0.8mm和已散落的0.6-0.8mm种子综合记作0.6-0.8mm的种子，将花序上部的0.4-0.6mm、花序中部的0.4-0.6mm、花序下部的0.4-0.6mm和已散落的0.4-0.6mm种子综合记作0.4-0.6mm的种子，将花序上部的0.2-0.4mm、花序中部的0.2-0.4mm、花序下部的0.2-0.4mm和已散落的0.2-0.4mm种子综合记作0.2-0.4mm的种子，各直径分级种子经TTC法染色后在解剖镜下观察统计每100粒各级种子中胚被染成红色的种子数目，该数目除以100，得到种子生活力，各级种子重复4次。各直径分级种子生活力的测定结果如图4和图5所示。

图4表明，直径在0.8-1.0mm和0.6-0.8mm内的种子均与直径在0.4-0.6mm内的种子的生活力差异显著(P＜0.05)。

图5表明，直径在0.6-1.0mm内的种子(0.6-1.0mm的种子)与直径在0.4-0.6mm内的种子的生活力差异显著(P＜0.05)，直径在0.6-1.0mm内的种子(0.6-1.0mm的种子)的生活力显著高于直径在0.4-0.6mm内的种子的生活力。

随机选取一定数量的花序上部的0.6-1.0mm种子、花序中部的0.6-1.0mm、的种子、花序下部的0.6-1.0mm的种子、已散落的0.6-1.0mm的种子，经TTC法染色后在解剖镜下观察统计每100粒花序各部位种子中胚被染成红色的种子数目，该数目除以100，得到种子生活力，各级种子重复4次。花序各部位种子生活力的测定结果如图6所示。

图6表明，已散落种子、花序下部、中部和上部种子的生活力之间无显著差异(P＞0.05)。

以上结果证实：(1)肉苁蓉成熟花序中部和下部的种子的有效种子(直径在0.4-1.0mm范围内)百分率和种子具胚率均高于花序上部的种子，因此，在肉苁蓉种子采收时应尽量取用成熟花序下部和中部的种子，并可以将其混匀备用；(2)直径在0.6-1.0mm范围内的种子的发育程度、具胚率和生活力均要高于直径在0.4-0.6mm内的种子，因此，在接种前应将事先从成熟花序中部和下部采收的肉苁蓉种子过30目(孔径等于0.6mm)土壤筛，收集直径为0.6-1.0mm的种子，即为成熟度和生活力高的种子。

Claims (10)

1.一种采集肉苁蓉种子的方法，包括如下步骤：从肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子；

所述花序中部和所述花序下部的定义如下：从所述肉苁蓉成熟花序的花序顶端开始向下至花序长度的1/3处，记作花序上部，从所述花序上部的底端开始向下延伸花序长度的1/3，记作花序中部，从所述花序中部的底端开始向下至所述肉苁蓉成熟花序的花序底端，记作花序下部。

2.一种采集肉苁蓉种子的方法，包括如下步骤：从肉苁蓉成熟花序的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子。

3.一种从同一株肉苁蓉获得成熟度高和/或生活力高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的成熟度和/或生活力高于所述非目的种子的成熟度和/或生活力。

4.一种从同一株肉苁蓉获得成熟度高和/或生活力高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的成熟度和/或生活力高于所述非目的种子的成熟度和/或生活力。

5.一种从同一株肉苁蓉获得萌发率高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的花序中部和/或花序下部的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的萌发率高于所述非目的种子的萌发率。

6.一种从同一株肉苁蓉获得萌发率高的种子的方法，包括从同一株肉苁蓉成熟花序的种子中采集直径为0.6-1.0mm的种子，将该种子记作目的种子，将该株肉苁蓉的其余种子记作非目的种子，所述目的种子的萌发率高于所述非目的种子的萌发率。

7.权利要求1所述的方法在培育肉苁蓉中的应用。

8.权利要求2所述的方法在培育肉苁蓉中的应用。

9.权利要求3或4所述的方法在培育肉苁蓉中的应用。

10.权利要求5或6所述的方法在培育肉苁蓉中的应用。