CN106258074A - 一种海三棱藨草种子萌发的方法 - Google Patents

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    • A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting

Abstract

本发明涉及植物种植领域，公开了一种海三棱藨草种子(以下简称：种子)萌发的方法，该方法包括以下步骤：低温层积处理：将种子放置于储藏室中，储藏室的温度低于预设门限，加水淹没种子；变温萌发：将低温层积处理步骤中得到的种子放置于培养箱中进行萌发，其中，培养箱中的温度设置成变温，培养箱中的光照设置成光暗交替。在本发明实施方式中，通过模拟冬季低温(低温沉积)打破种子休眠，再通过模拟春季日夜温差的变化(变温条件)促进种子萌发，从而大大提高种子萌发率。另外，该方法无需配置任何溶液，操作便捷、降低了成本且无任何污染。

Description

一种海三棱藨草种子萌发的方法
技术领域
本发明涉及植物种植领域，特别涉及一种海三棱藨草种子萌发的方法。
背景技术
海三棱藨草是上海崇明东滩乃至整个长江河口湿地生态系统中的土著种与关键种，具有消浪、护滩、促淤等功能。海三棱藨草每年产生大量淀粉含量较高的小坚果和地下球茎，群落内底栖动物十分丰富，可为栖息于此的湿地水鸟提供大量植物性和动物性饵料。因此，海三棱藨草是长江口湿地生态系统中最关键的初级生产者，地位特殊、功能广泛，具有不可替代的作用。
但是近30年来，由于人为的干扰以及外来物种特别是互花米草入侵的影响，海三棱藨草等土著物种的生存受到了严重的威胁，它的分布面积也从约135km2锐减到40km2以下，过去大面积壮观的海三棱藨草单一群落已经消失殆尽，最后只残留一些小的斑块。这一变化一方面使得大型底栖动物和游泳动物的食物来源大大减少，另一方面使得底栖动物群落和鸟类群落的多样性大幅度降低，这已经严重影响到崇明东滩湿地生态系统的群落结构与功能。如果这种趋势不能得到有效的遏制，海三棱藨草这一物种在长江口有可能整体走向灭绝，最后导致河口湿地生态系统的崩溃。因此，崇明东滩乃至整个长江口滩涂的海三棱藨草种群都亟需恢复和重建。
在海三棱藨草种群恢复和重建的过程中，需要大量的种源。而海三棱藨草既可通过种子进行有性繁殖也可通过球茎进行无性繁殖。球茎的繁殖效率虽高，但挖取球茎的成本高，对自然的破坏也比较大。相比之下，使用种子进行大面积海三棱藨草种群的恢复和重建是最为合理的选择。
通过上述内容，不难发现，使用种子进行海三棱藨草种群恢复和重建的关键是提高种子的萌发率。例如在“海三棱藨草种子萌发条件的初步探究”(具体可参见：欧善华等.海三棱藨草种子萌发条件的初步探究.上海师范大学学报：1992，21(增刊))中公开了一种处理方法。具体地是通过设置种子的萌发温度、碱液浸泡等步骤后，经过30天的萌发可使种子的萌发率达到70％。但是长时期的萌发会提高种子霉烂的风险，当种子数量的比较大时，管理成本也会相应提高。再加上使用碱液预处理不仅增加萌发成本，操作过程还具有一定的危险性，而且还会造成环境污染。
综上所述，提供一种操作便捷、高效率、低成本的海三棱藨草种子萌发的方法是我们目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种海三棱藨草种子萌发的方法，缩短种子萌发的时间，提高萌发率，且操作便捷、降低了成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种海三棱藨草种子萌发的方法，包括以下步骤：
低温层积处理：将种子放置于储藏室中，储藏室的温度低于预设门限，加水淹没种子；
变温萌发：将低温层积处理步骤中得到的种子放置于培养箱中进行萌发，其中，培养箱中的温度设置成变温，培养箱中的光照设置成光暗交替。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过模拟冬季低温(低温沉积)打破种子休眠，再通过模拟春季日夜温差的变化(变温条件)促进种子的萌发，从而大大提高种子的萌发率。另外，该方法无需配置任何溶液，操作便捷、降低了成本且无任何污染。
进一步地，为打破种子的休眠状态，储藏室的温度设置为1～4℃。
进一步地，为了防止种子发生霉变，低温层积处理步骤还包括对储藏室中的种子进行每1～2周进行一次霉变检查，如果霉变则需立即清洗。
进一步地，种子在储藏室中放置的时间为15～25周。
进一步地，种子在培养箱中萌发的时间为1～4周。
进一步地，培养箱中的温度设置为10～30℃的变温处理。
更进一步地，培养箱中的温度设置为15～25℃的变温处理。
进一步地，培养箱中的光照设置为12～23h光照、1～12h黑暗的光暗交替处理，其中，培养箱中光照时间与无光照时间的和等于24h。
更进一步地，培养箱中的光照设置为20～23h光照、1～4h黑暗的光暗交替处理。
进一步地，光照的光照强度设置为15000～20000Lux。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种海三棱藨草种子萌发的方法，包含以下步骤：
低温层积：将种子置于低温储藏室中，加水保持种子湿润，为期20周，使种子充分吸胀；
在本实施方式中，种子采自上海崇明东滩堤外自然湿地，当然也可以在市场上购买获取。
值得注意的是，在本实施方式中，储藏室的温度可以设置成4℃，但是本实施方式不应以此为限，储藏室的温度也可以设置为1℃；或者设置成2℃；或者设置成3℃。本领域技术人员可以根据需要灵活选择。
在本实施方式中，在低温层积步骤中加水量与种子数量成正比，为保证每个种子都能充分吸胀，加水量以淹没种子为宜。本实施方式并不对加水量做具体详细的说明。本领域技术人员可以根据种子数量来灵活选择加水量。
另外，为了保证种子充分被水浸润，在本实施方式中，种子在水中放置的时间选择了21周，但是本实施方式并不以此为限制，种子在水中放置的时间可以选择15周；也可以选择放置18周；或者选择放置22周；或者选择放置25周。
值得一提的是，在种子放置于储藏室的进行低温层积的过程中，为了防止种子霉变，在本实施方式中，可以每1周进行一次霉变检查，如有发霉将种子取出，用水清洗干净后继续加水存放。
通过上述内容，不难发现，在种子进行低温层积的过程中，对种子每1周进行一次霉变检查，当然，也可以选择每2周检查、换水一次；或者选择每3周检查、换水一次。本实施方式不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择需要检查、换水的周期。
在低温层积的步骤后，进入下一步骤：
变温萌发：将种子置于培养箱中，培养箱的温度设置成变温条件，培养箱中的光照设置成光暗交替，其中，温度可以设置成10～30℃的变温，光照条件可以设置成白天12h，夜间12h。
但是本实施方式不应以此为限，培养箱中的温度也可以设置成15～25℃的变温处理、光照条件可以设置成白天15h，夜间9h；或者设置成10～15℃的变温处理、光照条件可以设置成白天10h，夜间14h；或者设置成25～30℃的变温处理、光照条件可以设置成白天23h，夜间1h；或者设置成20～30℃的变温处理、光照条件可以设置成白天20h，夜间4h。
值得注意的是，为促进种子萌发，在本实施方式中，培养箱设置的光照强度可以设置大约17600Lux，但是本实施方式不应以此为限，培养箱中的光照强度可以设置成15000Lux；或者培养箱中的光照强度也可以设置成20000Lux。
另外，在本实施方式中，种子在培养箱中萌发的时间可以为1周。但是本实施方式不应以此为限。种子在培养箱中萌发的时间可以为2周；或者种子在培养箱中萌发的时间也可以为4周。
与现有技术相比，本实施方式中，通过模拟冬季低温(低温沉积)打破种子休眠，再通过模拟春季日夜温差的变化(变温条件)促进种子萌发，从而大大提高种子的萌发率。另外，该方法无需配置任何溶液，操作便捷、降低了成本且无任何污染。
本发明的第二实施方式涉及一种海三棱藨草种子萌发的方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，种子在培养箱中萌发时间可以设为1周；培养箱中的温度也可以设为15～25℃的变温处理。而在本发明第二实施方式中，种子在培养箱中萌发时间可以设为2周，培养箱中的温度也可以设为20～30℃的变温处理。
为了验证该萌发方法具有提高海三棱藨草种子萌芽率的优势，在本实施方式中，将本实施方式中的方法与其他海三棱藨草种子萌发的方法进行比较。不同的处理方法对海三棱藨草种子萌发率的影响如表1所示。
表1：不同处理方法对海三棱藨草种子萌芽率的影响
表1中的第一组实验和第二组实验的方法可见：欧善华等，《海三棱藨草种子萌发条件的初步探究》；第三组实验的方法可见：赵雨云等，《鸭类摄食对海三棱藨草种子萌发的影响》。以上两种方法均是现有技术中比较成熟的处理方法，本实施方式不再一一赘述。
分析表1中的数据可知，第四组实验中的处理方法比着第一、二、三实验中的处理方法，具有如下有益效果：
1、在提高萌发率的基础上，缩短了种子萌发的时间：本实施方式的种子萌发率可达89％，比第一、二、三组实验高7％～18％；萌发时间只有14天，比第一组提前了16天；大大降低了萌发期间的管理成本。
2、实验方法更为便捷和环保：本发明实施方式整个过程不需要配置任何溶液，使用纯水即可，只要将种子低温、湿润保藏即可，操作简单、管理便捷，不产生任何有害物质，对环境无污染。
本发明的第三实施方式涉及一种海三棱藨草种子萌发的方法。第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，种子在低温储藏室保存21周、种子在培养箱中萌发时间可以设为1周、培养箱中的温度也可以设置为15～25℃的变温处理。而在本发明第二实施方式中，种子在低温储藏室保存20周、种子在培养箱中萌发时间可以设为2周、培养箱中的温度也可以设置为20～30℃的变温处理。
在本实施方式中，为了验证层积时间对海三棱藨草种子萌发率的影响，将采集自崇明东滩湿地的种子放置于4℃低温储藏室中，加水(水量以刚淹没种子为宜)使种子保持湿润。此后，每隔两周取300粒健康、饱满的种子，置于6个垫有滤纸的培养皿中，每皿50粒，随后在每个培养皿中加入10～20ml蒸馏水。于光照培养箱中，恒温条件(30℃，光照度17600Lux，全天光照)下萌发。每2～3天在每个培养皿中补充10～15ml蒸馏水。每日观察并记录种子萌发率，待种子萌发率不再上升后结束观察。具体数据可见表2。
表2：层积时间对海三棱藨草种子萌发率的影响
分析表2数据可知：海三棱藨草种子在秋季成熟后会直接进入休眠状态(低萌发率)以度过冬季的严寒，而这种休眠状态将在低温层积18周后被打破(高萌发率)，从而能够增加种子的萌发率。在恒温条件下，低温层积18周的种子的萌发率可达42％。
为了验证萌发条件对海三棱藨草种子萌发率的影响，在本实施方式中，取层积时间为20周的300粒健康、饱满的种子，置于6个垫有滤纸的培养皿中，每皿50粒，随后在每个培养皿中加入10～20ml蒸馏水。于光照培养箱中，恒温条件(30℃，光照度17600Lux，全天光照)和变温条件(白天30℃12h光照度17600Lux；夜间20℃12h无光照)下萌发。每2～3天在每个培养皿中补充10～15ml蒸馏水。每日观察并记录种子萌发率，待种子萌发率不再上升后结束观察。
表3：萌发条件对海三棱藨草种子萌发率的影响
分析表3数据可知：在14天内，种子最终萌发率在恒温条件下为42％，仅为变温条件下的47.2％；且在萌发第8天，种子萌发率就不再上升；而在变温条件下，直到第13天种子萌发率才停止上升。这一结果表明，变温条件能够最大限度地激发种子的萌动状态，提高萌发率。
另外，为了验证层积时间和萌发条件对海三棱藨草种子萌发率的交互影响，在本实施方式中，分别取层积时间为0天、3天、10周以及20周的300粒健康、饱满的种子，分别置于6个垫有滤纸的培养皿中，每皿50粒，随后在每个培养皿中加入10～20ml蒸馏水。于光照培养箱中，恒温条件(30℃，光照度17600Lux，全天光照)和变温条件(白天30℃12h光照度17600Lux；夜间20℃12h无光照)下萌发。每2～3天在每个培养皿中补充10～15ml蒸馏水。每日观察并记录种子萌发率，待种子萌发率不再上升后结束观察。具体数据可见表4。
表4：层积时间和萌发条件对海三棱藨草种子萌发率的交互影响
低温层积时间 恒温条件 变温条件 平均萌发率
0天 0 5 2.5
3天 1 6 3.5
10周 10 77 43.5
20周 42 89 65.5
平均萌发率 13.25 44.25 /
分析表4数据可知：对于不同层积时间的种子，变温条件下的平均萌发率是恒温条件下的3.3倍；对于在不同条件下萌发的种子，低温层积时间越长，平均萌发率越高，层积10周和20周的种子的平均萌发率分别高达77％和89％，分别是不层积种子的17.4倍和26.2倍。这一结果说明低温层积能够大幅度提高种子的萌发率，而采用变温条件萌发可将种子低温层积所需要的时间缩短一半。
通过上述内容，不难发现，本发明实施方式通过模拟冬季低温(低温沉积)打破海三棱藨草种子休眠，再通过模拟春季日夜温差的变化(变温条件)促进种子的萌发，从而大大提高种子的萌发率。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
低温层积处理：将种子放置于储藏室中，所述储藏室的温度低于预设门限，加水淹没所述种子；
变温萌发：将所述低温层积处理步骤中得到的种子放置于培养箱中进行萌发，其中，所述培养箱中的温度设置成变温，所述培养箱中的光照设置成光暗交替。
2.根据权利要求1所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述储藏室的温度设置为1～4℃。
3.根据权利要求1所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述低温层积处理步骤还包括对所述储藏室中的种子每1～2周进行一次霉变检查，如果霉变则需立即用清水洗涤，洗涤次数为连续的3～5次。
4.根据权利要求1所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述种子在所述储藏室中放置的时间为10～25周。
5.根据权利要求1所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述种子在所述培养箱中萌发的时间为1～4周。
6.根据权利要求1所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述培养箱中的温度设置为10～30℃的变温处理。
7.根据权利要求6所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述培养箱中的温度设置为15～25℃的变温处理。
8.根据权利要求1所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述培养箱中的光照设置为12～23h光照、1～12h黑暗的光暗交替处理，其中，所述培养箱中光照时间与无光照时间的和等于24h。
9.根据权利要求8所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述培养箱中的光照设置为20～23h光照、1～4h黑暗的光暗交替处理。
10.根据权利要求8或9所述的海三棱藨草种子萌发的方法，其特征在于，所述光照的光照强度设置为15000～20000Lux。
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