CN108432621A

CN108432621A - 茭白种子直接成苗水培法

Info

Publication number: CN108432621A
Application number: CN201810236137.5A
Authority: CN
Inventors: 杨梦飞; 张尚法; 郑寨生; 查笑君; 柴飘飘; 马伯军; 曹春信; 王凌云; 李怡鹏
Original assignee: Zhejiang Normal University CJNU; Jinhua Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Zhejiang Normal University CJNU; Jinhua Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2018-08-24

Abstract

本发明公开了一种茭白种子直接成苗水培法，选取饱满的茭白种子，用灭菌的解剖刀将消毒灭菌后的茭白种子中间横切成两段，将含有胚的一半茭白种子水平置于培养皿中进行培养；待茭白种子萌发后将萌发的茭白种子转接到九六孔板中进行水培，直至成苗。本发明所提出的水培法能够在不使用营养液及其他植物生长激素的条件下，克服现有茭白种子不能自然萌发的缺陷，成苗率高，茭白从成熟茭白种子到成苗的时间短。

Description

茭白种子直接成苗水培法

技术领域

本发明涉及植物组织培养领域，具体涉及一种茭白种子直接成苗水培法。

背景技术

茭白(ZizaniacaducifloroHand-Mozz[Z.LatifliaTurcz])，又名茭瓜、茭笋，属禾本科，多年生水生宿根草本植物，植株高达2m左右，无主根，从茎节上抽生许多不定根。我国现在种植的茭白只长叶茎，不开花结籽，而开花结籽的就是菰米。因为菰米与“五谷”比起来，谷粒成熟期不一致，籽实容易脱落，收获困难，产量较低，还影响茭笋的生长，农民一经发现便立即拔除，所以我国现在只种植有黑粉菌寄生的茭白。

目前，茭白大多采用分株繁殖的方式，种子在自然条件下不萌发；而茭白进行分株繁殖时，其繁殖系数较低，速度较慢；在国内未见采取茭白种子水培繁殖种苗以扩大种植规模的报道。

为了缩短加代的世代周期，育种家们进行了不少的研究，总结出了一些具体可供利用的休眠破除技术，归纳起来大致有药剂法(双氧水和“920”浸种)和物理法(干湿交替、高低温交替、自然曝晒、刺破种皮等)，但各人方法不一，效果难以进行比较。

目前茭白大多采用分株繁殖的方式，种子在自然条件下不萌发。现有技术中，茭白种植后35天左右到分蘖期，可以进行分株繁殖。茭白的繁殖方式目前以无性繁殖为主，由于茭白孕茭是黑粉菌和茭白植株互作的结果，造成其种性很不稳定，而且受到季节的限制。因种子成熟后在自然条件下存在不发芽的缺陷，所以种子繁殖的有性繁殖方式还未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决茭白种子不能萌发，提出一种茭白种子直接成苗水培法。

为解决上述技术问题，本发明提出茭白种子直接成苗水培法，包括依次进行的以下步骤：

S1、预处理茭白种子：选取饱满茭白种子，消毒灭菌后将其切成两段(可采用无菌解剖刀)，并将含胚的一半种子放入培养皿中进行培养；

注：本发明中的胚指完整的胚，即，切开茭白种子后，该茭白种子的胚无损伤，此时将含胚的一半种子放入培养皿中进行培养；

S2、培养皿培养：将步骤S1所得的放有茭白种子的培养皿于温度为22-27℃，光照时长为16h，光照强度为40-60μmol/m²/s的条件下培养，直至种子长出绿色胚芽；

S3、水培培养：将步骤S2所得的胚芽于温度为22-27℃，光照时长为16h，光照强度为40-60μmol/m²/s的条件下进行水培培养，获得长出3～4片叶子的茭白绿苗。

作为本发明茭白种子直接成苗水培法的改进：

所述步骤S1中，将所选取的茭白种子中间横切成两段。

作为本发明茭白种子直接成苗水培法的进一步改进：

所述步骤S2中，培养温度为25℃，光照强度为60μmol/m²/s。

作为本发明茭白种子直接成苗水培法的进一步改进：

所述步骤S3中，将步骤S2所得胚芽转接到96孔板中，于温度为25℃，每天光照时长为16h，光照强度为60μmol/m²/s的条件进行水培。

作为本发明茭白种子直接成苗水培法的进一步改进：

所述步骤S1中培养皿中铺设有保湿材料，具体为：将(100～150℃高温)灭菌过的保湿材料平铺于培养皿中，厚度达15±2mm，并倒入无菌水浸没保湿材料。

作为本发明茭白种子直接成苗水培法的进一步改进：

所述保湿材料为滤纸、纸、海绵、棉花或棉布。

目前茭白大多采用分株繁殖的方式，种子在自然条件下不萌发。现有技术中，茭白种植后35天左右到分蘖期，可以进行分株繁殖。因与黑粉菌互作孕茭，现有茭白分株繁殖易变异，所以茭白品性的稳定性差。

与现有技术相比，本发明的技术优势在于：

1、本发明能够克服茭白种子不萌发的缺点，不使用营养液或植物生长激素的条件下培养茭白种子成苗仅需23～27天；

2、本发明通过茭白种子进行繁殖，有利于扩大生长规模；

3、本发明突破了茭白繁殖的瓶颈，为以后的优良品种选育、保持茭白优良品性的稳定性打下了基础。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本发明实施例1中茭白种子1(左)及利用水培法培养的绿苗(右)。

图2为图1中茭白种子1中间横切示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1、茭白种子直接成苗水培法，包括依次进行的以下步骤：

1、准备培养皿：

准备干净消毒灭菌的培养皿、解剖刀、镊子、滤纸和无菌水。本实施例中将高温灭菌(121℃下进行常规高温灭菌)过5层3mm厚的滤纸平铺于培养皿中，使其厚度约15mm，之后倒入无菌水，浸没滤纸。

注：上述滤纸可用纸、海绵、棉花或棉布等能够保湿的材料代替，高温灭菌后将其平铺于培养皿中，使其厚度达15±2mm即可。

2、预处理茭白种子1：

选取饱满的茭白种子1(茭白种子1收集于金华市茭白基地)，用灭菌的解剖刀将消毒灭菌后的茭白种子1进行中间横切(如图2所示)，将含胚2的一半种子水平置于步骤1准备好的培养皿中的滤纸上进行培养。

本实施例中所采用的茭白种子1为金茭1号雄株的种子，收集于金华市茭白基地。

注：

上述茭白种子1指当年新收的饱满的茭白种子。

如图1所示，茭白种子1细且长，一端钝圆，一端(芒端)凸出。如图2所示，胚2靠近钝圆端，将茭白种子1中间横切后，一半种子不含胚2，一半种子含胚2，此时胚2未受损伤，为完整的胚2，将含胚2的一半种子进行培养。

选取茭白种子1用体积浓度70～75％(最佳为75％)酒精洗2～3次，再弃去体积浓度70～75％酒精，用无菌水洗2～3次，再浸泡在质量浓度为0.1～0.2％(最佳为0.1)的升汞水溶液中15～35min(最佳为20min)，弃去升汞溶液再加体积浓度70～75％(最佳为75％)酒精浸泡4～6min(最佳为5min)，再弃去体积浓度70～75％酒精，最后用灭菌水洗涤4～5次；在试验中试行得出，这种消毒灭菌方式对茭白种子1消毒更加干净彻底且不会影响种子活性。通过对茭白种子1的消毒能够有效的减少污染率，对茭白种子1进行中间横切能够令该种子萌发，并缩短萌发所用时间。

3、培养皿培养：

将步骤2所得的放有茭白种子1的培养皿放入25℃的人工智能气候培养箱中培养，每天光照时长为16h，光照强度为60μmol/m²/s，直至茭白种子1长出绿色的胚芽；本步骤中，种子萌发用时通常为3～5天。

注：在培养皿培养过程中，保持培养皿内滤纸始终处于被浸没状态。

4、水培培养：

将每个步骤3所得茭白胚芽转接到96孔板中进行水培。本实施例中水培的方式为：放有茭白胚芽的96孔板置于盛有水的水盆中，水没过96孔板，放入25℃的人工智能气候培养箱中培养，每天光照时长为16h，光照强度为60μmol/m²/s，直至长出3～4片叶子，得绿苗，如图1右图所示。本步骤中茭白成苗用时通常为20～22天。

注：上述96孔板为去除底部的96孔板，且在水培培养过程中，保持水始终没过96孔板。

设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1，成苗率(平均值)为83.7％，种子萌发用时(平均值)为4天，成苗用时(平均值)为20天。

实施例2、将实施例1中选取的新鲜嫩茭白种子1由“金茭1号的雄株种子(单季茭品种)”更改为“浙茭3号的雄株茭白种子1(双季茭品种)”，其余等同于实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为85.2％，种子萌发用时(平均值)为5天，成苗用时(平均值)为21天。

实施例3、将实施例1中选取的新鲜嫩茭白种子1由“金茭1号的雄株茭白种子1(单季茭品种)”更改为“浙茭6号的雄株茭白种子1(双季茭品种)”，其余等同于实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为84％，种子萌发用时(平均值)为4天，成苗用时(平均值)为22天。

本发明适用与不同品种的茭白种子1，均具有较高的成苗率，且用时较短。

对比例1-1、将实施例1步骤2预处理茭白种子1的方式由“中间横切”更改为“种皮刺破”，其余等同于实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为30％，种子萌发用时(平均值)为10天，成苗用时(平均值)为30天。

对比例1-2、将实施例1步骤2预处理茭白种子1的方式由“中间横切”更改为“中间纵切”，其余等同于实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为55％，种子萌发用时(平均值)为7天，成苗用时(平均值)为23天。

对比例1-3、将实施例1步骤2预处理茭白种子1的方式由“中间横切”更改为“两端切除”，即，将茭白种子1用锋利的解剖刀从两端各切除1mm，其余等同于实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为3％，种子萌发用时(平均值)为5天，成苗用时(平均值)为21天。

对比例1-4、取消实施例1步骤2预处理茭白种子1，即，直接将新鲜的茭白种子1放入步骤1准备的培养皿中进行培养，其余等同于实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率为0％。

由上述对比例1-1至对比例1-4可知，茭白种子1处理方式对其成苗率及成苗时间均具有较大影响；直接进行水培茭白种子1仍不会萌发；对茭白种子1进行中间横切是对茭白种子1进行处理的最佳方式。

对比例2-1、将实施例1步骤3培养皿培养及步骤4水培培养中的人工智能气候培养箱温度均由“25℃”改成“28℃”；其余内容同实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为65％，种子萌发用时(平均值)为6天，成苗用时(平均值)为23天。

对比例2-2、将实施例1步骤3培养皿培养及步骤4水培培养中的人工智能气候培养箱温度由“25℃”改成“21℃”；其余内容同实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为54％，种子萌发用时(平均值)为8天，成苗用时(平均值)为27天。

对比例3-1、将实施例1步骤3培养皿培养及步骤4水培培养中光照时长由“16h”更改为“12h”；其余内容同实施例1。

一共接种了180个茭白种子1(即，设置了3次重复，每次接种60个茭白种子1)，成苗率(平均值)为62.3％，种子萌发用时(平均值)为9天，成苗用时(平均值)为23天。

综上，目前茭白大多采用分蘖繁殖的无性繁殖，茭白种子1在自然条件下不萌发，现有技术中也未公开以茭白种子1为主的有性繁殖方式。本发明突破了有性繁殖的瓶颈，且本发明所提出的方法简单易操作，不仅克服现有茭白种子1不能自然萌发的缺陷，与现有技术相比，茭白从成熟茭白种子1成苗仅需23～27天，成苗率在80％以上。本发明无需采用培养液、植物生长调节物质(如植物生长激素)，仅通过对茭白种子1进行中间横切处理后进行水培，即可将茭白种子1直接培养成苗，降低了培养成本的同时还节省了资源。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.茭白种子直接成苗水培法，其特征在于依次进行的以下步骤：

S1、预处理茭白种子(1)：选取饱满茭白种子(1)，消毒灭菌后将其切成两段(可采用无菌解剖刀)，并将含胚(2)的一半种子放入铺设保湿材料的培养皿中；

S2、培养皿培养：将步骤S1所得的放有茭白种子(1)的培养皿于温度为22-27℃，光照时长为16h，光照强度为40-60μmol/m²/s的条件下培养，直至茭白种子(1)长出绿色胚芽；

S3、水培培养：将步骤S2所得胚芽于温度为22-27℃，光照时长为16h，光照强度为40-60μmol/m²/s的条件下进行水培培养，获得长出3～4片叶子的茭白绿苗。

2.根据权利要求1所述的茭白种子直接成苗水培法，其特征在于：

所述步骤S1中，将所选取的茭白种子(1)中间横切成两段。

3.根据权利要求2所述的茭白种子直接成苗水培法，其特征在于：

所述步骤S2中，培养温度为25℃，光照强度为60μmol/m²/s。

4.根据权利要求3所述的茭白种子直接成苗水培法，其特征在于：

5.根据权利要求1-4任一所述的茭白种子直接成苗水培法，其特征在于：

所述步骤S1中铺设有保湿材料的培养皿具体为：将灭菌过的保湿材料平铺于培养皿中，厚度达15±2mm，并倒入无菌水浸没保湿材料。

6.根据权利要求5所述的茭白种子直接成苗水培法，其特征在于：

所述保湿材料为滤纸、纸、海绵、棉花或棉布。