CN107409529A - 一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法 - Google Patents
一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,包括:将‑18℃至‑20℃低温保存的干燥种子连同存放种子的密闭容器取出,在温度为15℃、相对湿度15%的环境中放置24小时,取出种子;将种子放置在温度为45℃‑55℃的培养箱中,热处理4‑8小时后取出。将种子放置在室温下,待种子温度恢复到室温后用水搓洗去除外部黑色疏松含油结构,冲洗干净;将种子表面水分用吸水纸吸干,播种于含200毫克/升赤霉素的1%琼脂培养基上。将培养基放置于20℃下萌发,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。该方法显著提高了不同产地,低温下储存不同时间的白背叶种子的萌发。解决了白背叶种子低温保藏后不能萌发的问题。处理方法简便易行,45‑55℃热处理4‑8小时均有显著效果。
Description
技术领域
本发明属于植物种子保存及萌发技术领域,具体地,涉及一种促进低温(-18℃至-20℃)保存后白背叶种子萌发的方法。
背景技术
白背叶(Mallotus apelta(Lour.)Muell.Arg.)是大戟科(Euphorbiaceae)野桐属(Mallotus Lour.)落叶灌木或小乔木树种。常生长于南方各省平地丘陵的路旁和瘠薄干燥的光山或荒山上,适应性特别强,可用于防止土壤流失和生态恢复。春季嫩叶可掺合其他饲料喂猪,冬天可收集叶子制堆肥。茎皮为纤维性原料,织麻袋,供作混纺或作蜡纸及人造棉原料。白背叶的根、叶入药;叶具有清热利湿、止痛解毒和止血的功效,可用于治疗中耳炎、口疮、跌打损伤、湿疹、外伤出血等;根具有柔肝活血、健脾化湿、收敛固脱的作用,可用于治疗慢性肝炎、肝脾肿大、水肿等病症;同时也用于治疗胃痛呕水、外伤出血和皮肤湿痒等病。种子含油率达36%,含α-粗糠柴酸,可供制油漆,或合成大环香料、杀菌剂、润滑剂等原料,开发价值潜力巨大。白背叶在我国虽然分布较广,但是资源量较少,白背叶无论是硬枝扦插还是嫩枝扦插,其繁殖成活率都不高,只有30%左右。目前,白背叶栽培技术还不够成熟,未见规模化育苗报道,播种仍是主要繁殖技术之一,对白背叶种子储藏方面研究未见报道。
将正常型种子干燥后低温(-18℃至-20℃)保藏可以极大的延长其寿命,这在国际上已经形成共识,并且基于这一理论建立了多个农作物及野生植物种子库;但一些植物的种子在干燥和/或冷藏后萌发特性会发生变化,如本发明所涉及的白背叶种子,其新鲜种子的萌发率约在30%-50%,干燥到10%含水量以下对其萌发率没有影响,但低温(-18℃至-20℃)保存一段时间后则几乎完全不能萌发。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中在低温(-18℃至-20℃)保存一段时间后的白背叶种子几乎完全不能萌发的技术难题,提供一种简便高效萌发低温保存后白背叶种子的方法。为实现该物种的长期有效保存及利用提供技术支持。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了如下的技术方案:
一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,包括如下步骤:
(1)将在-18℃至-20℃冷藏保存后的种子连同其密闭容器取出,在温度为15℃、相对湿度15%的环境中放置24小时回温;
(2)将回温后的种子从密闭容器中取出,放置在温度为45℃-55℃的培养箱中,热处理4-8小时后取出;
(3)将步骤(2)处理后的种子放置在室温下,待种子温度恢复到室温后用水湿润,搓洗去除外部黑色疏松含油结构,用自来水冲洗干净,用吸水纸吸干种子表面水分;
(4)将上述步骤(3)处理后的种子播种于含200毫克/升赤霉素的1%琼脂培养基中,放置于20℃下萌发,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。
根据所述的一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,其中所述步骤(1)在-18℃至-20℃冷藏保存的种子是采集成熟饱满的种子,先将种子置于温度为15℃、相对湿度15%的环境中直到种子的平衡相对湿度达到15%(此时种子的含水量通常低于10%),然后再将种子放入密闭容器中,保存于-18℃至-20℃。
本发明为一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,更具体的步骤是:
采集成熟饱满的种子,将种子置于温度为15℃、相对湿度15%的环境中,至种子的平衡相对湿度达到15%时,将种子放入密闭容器,保存于-18℃至-20℃中,以上为国际通用的正常型种子保存方法。种子保存一段时间后,根据需要,将装有种子的密闭容器取出,在温度为15℃、相对湿度15%的环境中放置24小时回温;随后将种子从容器中取出,放置在培养箱温度为45℃-55℃的培养箱中,热处理4-8小时后取出,将取出的种子用水浸湿,搓洗去除外部结构,用自来水冲洗干净,用吸水纸吸干种子表面水分,播种于含200毫克/升赤霉素的1%琼脂培养基上,将培养基放置于20℃下萌发,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。
具体实施方式
下面用本发明实施例来进一步说明本发明的实质性内容,但并不以此来限定本发明。
实施例1:
1.材料和方法:
1.1研究材料:
2015年10月,云南红河州元阳县观音山采集成熟的新鲜白背叶(Mallotusapelta)种子。采集后运回昆明植物研究所西南野生生物种质资源库种子保藏中心。
1.2研究方法:
1.2.1干燥冷藏及冷藏后的回温:将1.1步骤采集到的种子置于15℃,15%相对湿度的干燥间中干燥。定期以Rotronic Ltd.公司生产的Hygrolab C1unit相对湿度测定仪结合同一公司生产的Rotronic HC 2-AW探头对种子相对湿度进行测定,待平衡相对湿度达到15%后装入密闭的容器中。2016年7月20日将装有种子的密闭容器放入-18℃至-20℃冷藏。冷藏处理7天后将装有种子的密闭容器取出。放入15℃,15%相对湿度的干燥间中回温24小时后打开装有种子的容器,随机取出实验所需种子。
1.2.2实验设计:将种子分为2组处理,分别为对照组和热处理组;热处理温度设置35、40、45、50、55和60℃六个梯度,时间设置4、8和16个小时三个梯度。每个处理3个重复,每个重复20粒种子。
1.2.3热处理方法:将种子放入培养箱,培养箱温度设定为35、40、45、50、55和60℃。处理4、8、16小时后每个温度随机取出60粒种子用于萌发实验。
1.2.4搓洗处理:将热处理后的种子取出,放置在室温下,待种子温度恢复到室温后用水浸湿,在纱网上轻轻搓洗去除黑色疏松含油外结构,并用自来水冲洗干净。用吸水纸将种子表面水分吸干。
1.2.5萌发:将种子播种于含有200毫克每升赤霉素的1%琼脂培养基上,将培养基装入透明自封袋中防止水分散失,然后置于于20℃的光照培养箱中,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。每间隔2-3天检查一次萌发,胚根伸长超过5mm即认为种子萌发,将萌发种子取出,并记录萌发数量;实验开始4周后连续2周无萌发即结束实验。
1.2.6数据分析:利用SPSS16.0软件对萌发数据进行分析,采用general linearmodel的univariate进行方差分析,并用S-N-K法分别对不同温度及不同处理时间的萌发率做多重比较,确定不同温度及处理时间对萌发的影响。
2.结果
2.1不同处理方法对冷藏后采自云南元阳白背叶种子萌发的影响:
表1不同温度及时间的热处理对冷藏后元阳白背叶种子萌发率(%)的影响
数字为平均值±标准误
由表1可以看出,-20℃下冷藏7天后未经热处理的种子均完全没有萌发,35℃的热处理没有效果,而超过40℃热处理后的种子萌发率显著高于对照及35℃,其中45℃处理8小时效果最好,达到35%。需要指出的是,该批种子在低温保存前的最大萌发率是66.7%;木本植物种子采收时很难保证成熟度一致,同一批种子中不同成熟度的种子对干燥及低温的耐受力也有不同,这可能是导致低温保存后萌发率下降的一个原因。
由表2可以看出,40、45、50、55℃处这四个处理温度之间无显著差异,而60℃与45、50及55℃的处理之间有显著差异,表明过高的温度(超过55℃)会降低处理的效果。40℃的处理虽然在统计学上与45、50、55℃的处理没有显著差异,但是其效果最差,且与60℃的处理也无显著差异,因此本发明认为45-55℃是较好的处理温度。
由表3可以看出,处理4小时及8小时之间无显著差异,而处理16个小时与4小时及8小时有显著差异。表明较长的处理时间会降低处理的效果,而4-8小时是较好的处理时间。
表2不同处理温度的S-N-K多重比较结果
表3不同处理时间的S-N-K多重比较结果
综合以上数据分析结果,在45-55℃,处理4-8个小时可以有效促进低温冷藏(-18℃至-20℃)后的白背叶种子的萌发。在下面的实施例2及3中,将分别采用45-55℃处理4小时或8小时的方法。
实施例2:
1.材料和方法:
1.1研究材料:
2014年9月27日,安徽省黄山市休宁县岭南乡石川采集成熟的新鲜白背叶(Mallotusapelta)种子。采集后运回昆明植物研究所西南野生生物种质资源库种子保藏中心。
1.2研究方法:
1.2.1干燥冷藏及冷藏后的回温:将1.1采集到的种子置于15℃,15%相对湿度的干燥间中干燥。定期以Rotronic Ltd.公司生产的Hygrolab C1unit相对湿度测定仪结合同一公司生产的Rotronic HC 2-AW探头对种子相对湿度进行测定,待平衡相对湿度达到15%后装入密闭的容器中。2015年9月14日将装有种子的密闭容器放入-18℃至-20℃冷藏。冷藏10个月后将装有种子的容器取出。放入15℃,15%相对湿度的干燥间中回温24小时后打开装有种子的容器,随机取出实验所需种子。
1.2.2实验设计:将种子分为2组处理,分别为对照组和热处理组;热处理温度设置45、50、和55℃三个梯度,处理时间均为8小时。每个处理3个重复,每个重复20粒种子。
1.2.3热处理方法:将种子放入培养箱,培养箱温度设定为45、50、和55℃。处理8小时后取出60粒种子用于萌发实验。
1.2.4搓洗处理:将热处理后的种子取出,放置在室温下,待种子温度恢复到室温后用水浸湿,在纱网上轻轻搓洗去除黑色疏松含油外结构,并用自来水冲洗干净。用吸水纸将种子表面水分吸干。
1.2.5萌发:将种子播种于含有200毫克每升赤霉素的1%琼脂培养基上,将培养基装入透明自封袋中防止水分散失,然后置于于20℃的光照培养箱中,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。每间隔2-3天检查一次萌发,胚根伸长超过5mm即认为种子萌发,将萌发种子取出,并记录萌发数量;实验开始4周后连续2周无萌发即结束实验。
1.2.6数据分析:利用SPSS16.0软件对萌发数据进行分析,采用One-Way ANOVA进行方差分析,并用S-N-K法对不同处理的萌发率做多重比较。
2.结果
2.1不同温度热处理对安徽休宁冷藏后白背叶种子萌发的影响。
表4不同温度热处理对冷藏后安徽休宁白背叶种子萌发率(%)的影响
数字为平均值±标准误,不同字母表示不同处理间的萌发率具有显著差异
由表4可以看出,-20℃下冷藏10个月的白背叶种子,未经热处理的萌发率为10%;经45℃至55℃热处理后,萌发率得到显著提高,最高可达71.1%,各个热处理温度之间无显著差异,说明冷藏后的种子对热处理温度要求不严格。
实施例3:
1.材料和方法:
1.1研究材料:
2008年10月15日,湖南省湘西自治州永顺县猛洞河采集成熟的新鲜白背叶(Mallotusapelta)种子。采集后运回昆明植物研究所西南野生生物种质资源库种子保藏中心。
1.2研究方法:
1.2.1干燥冷藏及冷藏后的回温:将1.1采集到的种子置于15℃,15%相对湿度的干燥间中干燥。定期以Rotronic Ltd.公司生产的Hygrolab C1unit相对湿度测定仪结合同一公司生产的Rotronic HC 2-AW探头对种子相对湿度进行测定,待平衡相对湿度达到15%后装入密闭的容器中。2012年4月将装有种子的密闭容器放入-18℃至-20℃冷藏。冷藏4年零3个月后(2016年7月)将装有种子的容器取出。放入15℃,15%相对湿度的干燥间中回温24小时后打开装有种子的容器,随机取出实验所需种子。
1.2.2实验设计:将种子分为2组处理,分别为对照组和热处理组;热处理温度设置45、50、和55℃三个梯度,处理时间均为4小时。每个处理3个重复,每个重复20粒种子。
1.2.3热处理方法:将种子放入培养箱,培养箱温度设定为45、50、和55℃。处理4小时后取出60粒种子用于萌发实验。
1.2.4搓洗处理:将热处理后的种子取出,放置在室温下,待种子温度恢复到室温后用水浸湿,在纱网上轻轻搓洗去除黑色疏松含油外结构,并用自来水冲洗干净。用吸水纸将种子表面水分吸干。
1.2.5萌发:将种子播种于含有200毫克每升赤霉素的1%琼脂培养基上,将培养基装入透明自封袋中防止水分散失,然后置于20℃的光照培养箱中,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。每间隔2-3天检查一次萌发,胚根伸长超过5mm即认为种子萌发,将萌发种子取出,并记录萌发数量;实验开始4周后连续2周无萌发即结束实验。
1.2.6数据分析:利用SPSS16.0软件对萌发数据进行分析,采用One-Way ANOVA进行方差分析,并用S-N-K法对不同处理的萌发率做多重比较。
2.结果
2.1不同温度热处理对湖南永顺冷藏后白背叶种子萌发的影响。
表5不同温度热处理对冷藏后湖南省永顺县白背叶种子萌发率(%)的影响
数字为平均值±标准误,不同字母表示不同处理间的萌发率具有显著差异
由表5可以看出,-20℃下冷藏4年零3个月的白背叶种子,未经热处理的萌发率为0;经45℃至55℃热处理后,萌发率得到显著提高,最高可达56.7%,各个热处理温度之间无显著差异,说明冷藏后的种子对热处理温度要求不严格。
3、本发明的积极效果如下:
与现有技术相比,本发明显著提高了不同产地(云南、安徽及湖南),干燥后低温(-18℃至-20℃)下储存不同时间(7天、10个月及4年3个月)的白背叶种子的萌发。较好的解决了白背叶种子低温保藏后不能萌发的问题。且处理方法简便易行,对热处理温度及时间要求不严格,45-55℃处理4-8小时均有显著效果,而且无任何危险性及毒副作用。
Claims (3)
1.一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
(1)将在-18℃至-20℃低温保存后的干燥种子连同储存种子的密闭容器取出,在温度为15℃,相对湿度15%的环境中放置24小时回温;
(2)将回温后的种子放置在温度为45℃-55℃的培养箱中,热处理4-8小时;
(3)将步骤(2)处理后的种子取出,待种子温度恢复到室温后用水湿润,搓洗去除外部结构,用自来水将种子冲洗干净,用吸水纸吸干种子表面水分;
(4)将上述步骤(3)处理后的种子播种于含200毫克/升赤霉素的1%琼脂培养基中,放置于20℃下萌发,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。
2.根据权利要求1所述的一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,其特征在于,所述步骤(1)在-18℃至-20℃冷藏保存的种子是采集成熟饱满的种子,先将种子置于温度为15℃、相对湿度15%的环境中直到种子的平衡相对湿度达到15%,此时种子含水量低于10%,然后再将种子放入密闭容器中,保存于-18℃至-20℃。
3.根据权利要求1所述的一种促进低温保存后白背叶种子萌发的方法,其特征在于:采集成熟饱满的种子,将种子置于温度为15℃、相对湿度15%的环境中,至种子的平衡相对湿度达到15%时,将种子放入密闭容器,保存于-18℃至-20℃中;根据需要在一段时间后将装有种子的密闭容器取出,在温度为15℃、相对湿度15%的环境中放置24小时;随后将种子从容器中取出,放置在温度为45℃-55℃的培养箱中,热处理4-8小时后取出;将种子放置在室温下,待种子温度恢复到室温后用水湿润,搓洗去除外部黑色疏松含油结构,用自来水冲洗干净,用吸水纸将种子表面水分吸干;播种于含200毫克/升赤霉素的1%琼脂培养基上,将培养基放置于20℃下萌发,光照强度为1000勒克斯,光周期为12小时光照/12小时黑暗。
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