CN108966728B

CN108966728B - 一种蓝莓种子高效萌发成苗的方法

Info

Publication number: CN108966728B
Application number: CN201810680855.1A
Authority: CN
Inventors: 刘有春; 刘成; 魏永祥; 杨艳敏; 王兴东; 王莉
Original assignee: LIAONING INSTITUTE OF POMOLOGY
Current assignee: LIAONING INSTITUTE OF POMOLOGY
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: CN108966728A

Abstract

本发明提供了一种蓝莓种子高效萌发、成苗的方法，属于植物繁殖技术领域。所述蓝莓种子高效萌发、成苗的方法，包括浸种、基质组成和后期管理步骤，所述播种用基质包括两层：上层包括3～10cm厚的碎水苔，下层包括5～15cm厚的营养土。碎水苔是蓝莓种子播种的最佳基质，播种于碎水苔中的蓝莓种子萌发率可达85％以上。营养土是蓝莓幼苗生长期的最佳基质，蓝莓幼苗生长的中后期在营养土中长势最好，6个月的蓝莓幼苗在营养土中可长至20cm，9个月的蓝莓幼苗在营养土中可长至40cm。

Description

一种蓝莓种子高效萌发成苗的方法

技术领域

本发明属于植物繁殖技术领域，具体涉及一种蓝莓种子高效萌发成苗的方法。

背景技术

据2017中国蓝莓产业年度发展报告披露，我国蓝莓栽培面积从2001年的24hm²增加到2017年的46,891hm²，产量从0增加到114,905t，近几年发展速度尤为迅速。我国的蓝莓生产几乎完全依赖引进品种，缺少拥有自主知识产权、适应我国复杂气候条件且能大面积推广的优良新品种，这与我国迅猛发展的蓝莓产业不相适应。所以，培育具有自主知识产权的、适应我国气候特点的蓝莓新品种迫在眉睫。我国蓝莓新品种选育起步较晚，虽然国内多所科研院校从“十一五”甚至更早依托多项育种项目开展蓝莓育种工作，但育种进程整体缓慢，除了缺乏优良的育种材料外，获得的杂交种子不能萌发成苗或萌发率低是重要影响因素。对于常规杂交育种，让每一粒珍贵的杂交种子萌发成苗是前提和基础，解决这一关键问题对于蓝莓育种的顺利实施具有重要意义。

休眠和萌发是种子对复杂环境的适应特征，受基因型、成熟度、储藏条件及萌发环境的影响。很多植物的种子均存在休眠，即使在适宜的萌发条件下(温度、水分、氧气等)仍不能萌发或萌发困难。蓝莓种子存在很强的休眠特性，据中国农学通报2012年的报道，蓝莓种子直接播种需要55d才能出苗，且萌发率仅为4％。丁亦男等研究认为，出苗困难的原因可能是种皮硬厚且质密，导致胚芽难以突破、缺乏必要的激素或生理上未完全成熟等造成的。赤霉素(GA3)作为一种能够打破种子休眠的植物激素，被广泛用于种子破休眠。研究发现赤霉素对蓝莓种子萌发有很明显的促进作用，发芽率在16％-41％之间，但不同研究确定的赤霉素的处理浓度、时间不尽相同，其中丁亦男等发现50mg/L浓度下浸种12小时种子萌发率和发芽势最高，在纱布上发芽率为16％，王光野等先用35％盐酸处理，再用200mg/L赤霉素溶液处理蓝莓种子，发芽率为15％，刘肖等使用400mg/L赤霉素浸泡杂交种子24h后播种，种子发芽率为41％。鉴于蓝莓种子萌发率低，近几年研究者们开始尝试组培无菌播种，效果差异较大，其中孙书伟等经筛选发现低温储藏八周、采用种子刻分播种、使用1/3改良MS+NAA0.05mg/L+ZT 0.5mg/L配方的培养基培养40d后，蓝莓种子发芽率为16.9％。甄成等将蓝莓种子在培养基上无菌培养，接种24d内平均发芽率达82.88％，萌发率显著高于孙书伟等的报道。此外，研究者们对播种基质、基质pH值及温度等条件进行了筛选，得出蓝莓种子25℃条件下，在pH为5的砂质土壤中萌发率较高。

综上，蓝莓种子破休眠及萌发已取得进展，可通过上述方式获得一定数量的杂交苗，然而百分之十几至百分之四十的种子萌发率远远不能满足蓝莓育种的需求，造成极其珍贵的杂交种子严重损失。虽然利用组培方式进行无菌接种，种子萌发率可达到80％以上，但经本育种实验室实际操作发现，由于蓝莓种子细小，萌发的幼苗细弱、质地脆嫩、根系不发达，从培养基移栽至基质过程中极易损伤导致死苗，成苗率低，且接种、移栽耗时耗工，运行成本过高，对于进行大规模杂交育种获得的成千上万的蓝莓杂交种子而言组培无菌播种可操作性、可行性不高。

发明内容

有鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一套方便快捷、可操作性强、低成本的蓝莓种子高效萌发成苗的方法，为蓝莓杂交育种顺利开展奠定基础。

本发明提供了一种蓝莓种子高效萌发成苗方法，包括浸种、播种和后期管理的步骤，所述播种用基质包括两层：上层包括3～10cm厚的碎水苔，下层包括5～15cm厚的营养土。

优选的，所述营养土包括草炭土、园土和有机肥，所述草炭土、园土和有机肥的质量配比为1.5～2.5:0.5～1.5:0.05～0.15。

优选的，所述有机肥包括腐熟牛粪。

优选的，所述营养土中还包括0.5～2kg/m³的硫磺。

优选的，所述蓝莓种子包括新鲜种子或自然阴干的种子；所述自然阴干的种子包括阴干后在2～6℃条件下储藏30～180天的种子。

优选的，所述蓝莓种子的品种包括“北陆”、“杜克”、“蓝丰”或杂交种子。

优选的，所述浸种用试剂为300～500mg/L的赤霉素水溶液。

优选的，所述浸种的时间为18～24h。

优选的，所述后期管理的条件如下：环境温度为20～28℃，环境湿度为55～65wt％，光照时间为11～13h/d，光照强度为40～60Lx。

优选的，所述播种地为东北地区，所述播种时间为每年阳历2月～4月。

有益效果：

本发明提供的蓝莓种子高效萌发、成苗的方法，包括浸种、播种和后期管理步骤，所述播种用基质包括至少两层：上层为3～10cm的碎水苔，下层为5～15cm的营养土。碎水苔是蓝莓种子播种的最佳基质，播种于碎水苔中的蓝莓种子萌发率可达85％以上。营养土是蓝莓幼苗期的最佳基质，蓝莓幼苗生长的中后期在营养土中长势最好，6个月的蓝莓幼苗在营养土中可长至20cm，9个月的蓝莓幼苗在营养土中可长至40cm。

进一步的，新鲜种子的萌发率最高，但新鲜种子储藏期限较短，难以长期保存，提前种植会导致小苗枝条幼嫩易受冻害，无法安全越冬。本发明限定了蓝莓种子的类型，所述蓝莓种子包括采收后自然阴干，2～6℃条件下储藏的种子。本发明经实验验证，采收后自然阴干，2～6℃条件下储藏的种子，萌发率较新鲜种子的萌发率最为接近。同时，自然阴干的蓝莓种子在2～6℃条件下可以长期保存并保持活性。

进一步的，本发明提供的方法限定了蓝莓种子破休眠时使用的浸种试剂、浸种浓度和浸种时间，种用试剂为赤霉素水溶液，浸种浓度为300～500mg/，浸种时间为18～24小时。实验验证，蓝莓种子破休眠时对不同浓度的赤霉素溶液的敏感度不同，但以400mg/L赤霉素水溶液浸种20h的处理方案破休眠效果最佳，处理得到的种子萌发率最高。

附图说明

图1为本发明实施例1所述不同赤霉素浓度下不同蓝莓品种(包括“北陆”、“蓝丰”和“杜克”)在40天和60天种子萌发率的变化情况；

图2为本发明实施例2所述不同储藏方式对蓝莓种子萌发率的影响结果；

图3为本发明实施例3中不同基质类型对蓝莓高效萌发、成苗的影响，其中图3-a为本发明实施例3所述不同基质类型对蓝莓种子萌发率的影响结果；图3-b为本发明实施例3所述不同基质类型对蓝莓幼苗生长情况的影响结果；

图4为本发明实施例4所述蓝莓杂交种子出苗及杂交苗生长情况，其中图4-A为播种基质；图4-B为播种容器；图4-C为杂交种子萌发图；图4-D为初生长的幼苗图、图4-E、图4-F、图4-G、图4-H为快速生长期的幼苗图；图4-I为落叶休眠期的幼苗图；图4-J为移栽前幼苗图。

具体实施方式

本发明提供了一种蓝莓种子高效萌发成苗方法，包括浸种、播种和后期管理步骤。

本发明取蓝莓种子进行浸种。在本发明中，所述蓝莓种子的品种包括“北陆”、“杜克”、“蓝丰”或杂交种子，取种子的蓝莓果实购自大连金穗蓝莓科技有限公司，实际应用中以目标品种或杂交种子即可。在本发明中，所述蓝莓种子包括储藏后的种子，所述储藏优选采用自然阴干的方式，所述储藏的温度优选为2～6℃，更优选为4℃。本发明所述储藏的时间优选为30～180天，更优选为150天，实际应用中储藏时间根据种子采收至播种间隔时间而定，不作严格限定。。本发明经实验验证，采摘后自然阴干并在2～6℃条件下储藏的种子，萌发率较新鲜种子的萌发率最为接近。同时，自然阴干的蓝莓种子在2～6℃条件下可以长期保存并保持活性。

在本发明中，所述浸种用试剂优选为赤霉素水溶液。所述赤霉素水溶液的浓度优选为300～500mg/L，更优选为350～450mg/L，最优选为400mg/L。所述浸种的时间优选为18～24小时，更优选为20小时。本发明经实验验证，不同蓝莓品种(包括“蓝丰”、“北陆”、“杜克”及杂交种子)对赤霉素浓度的敏感度存在差异，但以本发明所述浓度的赤霉素水溶液浸种18～24h的种子萌发率最高。

浸种后，本发明播种浸种的蓝莓种子，所述播种用基质包括两层：上层包括3～10cm厚的碎水苔，下层包括5～15cm厚的营养土。

在本发明中，所述碎水苔的厚度为3～10cm，优选为5～8cm，更优选为6～7cm。本发明对所述碎水苔的来源不作特别限定，本领域常规市售产品均可。在本发明的实施例中，所述碎水苔为智利进口碎水苔(Sphagnum moss)，购自济南艾倍特科技开发有限公司。在本发明中，所述碎水苔是蓝莓种子播种的最佳基质，播种于碎水苔中的蓝莓种子萌发率可达85％以上。

在本发明中，所述营养土的厚度为3～15cm，优选为4～12cm，更优选为6cm。本发明对所述营养土的来源不作特别限定，本领域常规市售产品，如杜鹃专用营养土(茂泥(上海)有限公司)、兰花专用营养土(上海品氏托普园艺有限公司)等均可。在本发明优选的实施方式中，所述营养土包括草炭土、园土和有机肥。所述草炭土、园土和有机肥的比例优选为1.5～2.5:0.5～1.5:0.05～0.15，更优选为2:1:0.1。所述有机肥优选为腐熟牛粪。在本发明更优选的实施方式中，所述营养土还包括硫磺，所述硫磺的含量优选为0.5～2kg/m³，更优选为1～1.5kg/m³。在本发明的实施例中，所述草炭土购自吉林省梅河口市水道镇娇龙育苗基质加工厂，所述园土取自大田，所述有机肥(腐熟牛粪)河北省石家庄正定县许氏肥业，所述硫磺购自山东省临沂星泰化工有限公司。在本发明中，所述营养土是蓝莓幼苗期的最佳基质，蓝莓幼苗生长的中后期在营养土中长势最好，6个月的蓝莓幼苗在营养土中可长至20cm，9个月的蓝莓幼苗在营养土中可长至40cm。

在播种时，碎水苔对种子的覆盖厚度优选为0.5～1.5cm，更优选为1cm。本发明以碎水苔和营养土上下分层的形式作为蓝莓种子高效萌发、成苗的播种用基质，能同时满足蓝莓在种子萌发期和幼苗生长期对栽培基质的不同需求。萌发前白天温度不高于25℃，优选为25℃，夜间温度不低于15℃，优选为15℃，基质含水量50％～75％，优选为60％，光照没有严格限制，根据白昼循环即可。

播种后，本发明对萌发的幼苗进行后期管理。在本发明中，所述后期管理的培养温度不大于30℃，优选为20～28℃，更优选为25℃。本发明视基质墒情补充水分，保持基质含水量优选为55～65％，更优选为60％，空气相对湿度55～75％。光照时间优选为11～13h/日，更优选为12h/日。光照强度优选为40～60Lx，更优选为50Lx。

30d后观察并统计萌发率，每10天统计1次。结果表明：本发明提供的蓝莓种子高效萌发、成苗方法的种子萌发率最高，长势最好。

在本发明更具体的实施方式中，所述播种地优选为东北地区，所述播种时间优选为每年2月～4月，优选为3月。本发明提供的蓝莓高效萌发、成苗方法适宜于各种类型蓝莓种子，包括栽培品种种子、杂交种子和野生蓝莓种子，同时适用于北方和南方等地区蓝莓种子的播种及成苗。

下面结合实施例对本发明提供的蓝莓种子高效萌发成苗方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

本发明各实施例所用实验条件、蓝莓种子采收及实验设计介绍：

试验在辽宁省果树科学研究所连续4年进行，2014年-2015年在人工气候箱进行蓝莓种子破休眠、基质筛选和储藏条件筛选，于每年7月底采收蓝莓品种‘蓝丰’(Bluecrop)、‘北陆’(Northland)和‘杜克’(Duke)完全成熟的蓝莓果实，利用匀浆机加水匀浆，收获沉底杂交种子，挑选饱满成熟的种子按实验设定的不同处理储藏备用。2016年-2017年在前期试验基础上利用杂交种子在育苗温室进行播种条件的验证和高效萌发、成苗条件优化。种子采收同前，自然阴干备用。

实施例1

赤霉素处理浓度筛选

本实施例对赤霉素浓度分别设0(对照)，12.5，25，50，100，200，400，800mg/L 8个处理。选取蓝莓品种‘蓝丰’、‘北陆’和‘杜克’饱满、成熟的种子(新鲜种子，现取现用)，100粒/处理。种子用滤纸包裹后在赤霉素溶液中浸种20h，用清水冲洗备用，碎水苔(Sphagnummoss,智利进口，购自青州大汉农业科技有限公司)充分吸水后平铺于底部带孔的泡沫箱(30cm×50cm×15cm)内(播种容器不做限定，但底部需带孔透水)，碎水苔厚度约7cm，备用种子点播于碎水苔上，并覆盖1cm厚的碎水苔(下同)，采用人工气候箱进行培养，培养条件设定：每天光照12h，光照强度50lx，温度25℃，黑暗12h，温度15℃，湿度60％，培养期间视基质墒情补充水分，30d后观察并统计萌发率(以种子萌发破土而出为标准)，每10d统计1次。

蓝莓品种‘北陆’、‘蓝丰’和‘杜克’的种子用赤霉素浸种20h，在人工气候箱内25d开始出苗，随着培养天数的增加种子萌发率不断增加，本实施例选取播种后40d和60d的出苗情况进行比较分析，结果见图1。由图1可知：与对照相比，不同浓度的赤霉素均能提高蓝莓种子的萌发率，40d时，‘北陆’在800mg/L浓度下萌发率最高，为69％，‘蓝丰’和‘杜克’均在400mg/L浓度萌发率最高，分别为57％和30％，品种间有差异。萌发率随着天数的增加而升高，培养到60d时，供试3个品种的萌发率均较40d明显增加，其中‘北陆’在400mg/L浓度下萌发率由40d时的63％增加到88％，而800mg/L浓度下萌发率稍低于400mg/L浓度；对于‘蓝丰’而言，在400mg/L浓度下萌发率较40d时显著增加，由57％增加到87％；杜克60d时也在400mg/L浓度下萌发率达到最高值，为75％，但低于‘北陆’和‘蓝丰’。同时，由图1可以看出，不同的品种对赤霉素浓度的敏感程度有差异，其中‘北陆’种子对赤霉素最敏感，低浓度也能打破休眠，400mg/L赤霉素处理对供试蓝莓种子破休眠和出苗均能达到最佳效果，高浓度稍有抑制。

实施例2

储藏方式筛选

本实施例设新鲜种子(对照)、新鲜种子4℃储藏(相对湿度80％，密封)、新鲜种子-20℃冷冻、自然阴干室温储藏、自然阴干4℃储藏、自然阴干-20℃冷冻6种储藏方式处理，储藏时间3-6个月。‘北陆’种子，100粒/处理，以400mg/L的赤霉素浸种20h为破休眠方式处理不同方式储藏的种子，播种于碎水苔基质中。培养条件同实施例1。

本实施例统计播种后40d和60d的萌发率，分析储藏方式对蓝莓种子萌发率的影响，结果见图2。由图2可知，萌发率随着培养时间的延长而增加，其中新鲜种子经赤霉素处理后萌发率最高，60d可高达88％，新鲜种子4℃储藏、自然阴干室温储藏、自然阴干4℃储藏三种方式间无明显差异，60d时萌发率在78％-80％之间，-20℃冷冻储藏严重影响种子出苗，其中新鲜种子经-20℃冷冻储藏，40d和60d的萌发率分别为8％和19％，而自然阴干经-20℃冷冻储藏播种，40d和60d的萌发率仅分别为12％和23％。由上述分析可知，新鲜种子经赤霉素浸种破休眠萌发率最高，新鲜种子4℃储藏、自然阴干室温储藏、自然阴干4℃储藏的种子次之，萌发率稍低于新鲜种子，冷冻处理严重损伤种子活性。

实施例3

基质筛选

本实施例对播种基质设碎水苔、草炭、细河沙、园土及混合营养土(草炭：园土：腐熟牛粪/有机肥＝2：1：0.1，1-1.5kg硫磺/m³)5个处理，选取‘北陆’新鲜的饱满种子，100粒/处理，以400mg/L的赤霉素浸种20h为破休眠方式，然后分别播种至上述5种基质中，前3个月培养条件实施例1，根据萌发率分析基质对萌发率的影响，其后移至育苗温室生长，以幼苗株高为指标，判断基质对幼苗后期生长的影响(备注：蓝莓幼苗侧枝发生量与密度密切相关，密度小，则侧枝发生量大，为避免幼苗密度对侧枝发生量影响的误差，本试验仅以幼苗株高为指标，不涉及其他生理指标)。

本实施例统计播种后40d和60d的萌发率，结果见图3-a。由图3-a可知，基质类型对蓝莓种子出苗有显著影响，其中以碎水苔为播种基质萌发率最高，40d和60d分别达到62％和86％，其次是混合营养土和草炭，60d萌发率为分别为50％和52％，细河沙和园土萌发率低，园土萌发率不足碎水苔萌发率的1/3。

在人工气候箱培养1个月后移至育苗温室，根据蓝莓幼苗的株高度判断基质对蓝莓幼苗生长的影响，结果见图3-b。由图3-b可知，前3个月幼苗生长缓慢，且各基质处理间无明显差异，第6和第9个月幼苗在不同基质中的长势呈现明显差异，其中在混合营养土中长势最好，第6和第9个月幼苗高度分别为21.2cm和40.1cm，其次是草炭，第6和第9个月幼苗高度分别为13.2cm和27.2cm，幼苗在碎水苔与草炭中的长势差异不大，而细河沙中长势最差，到第9个月植株平均高度仅10.9cm。

由上述分析可知，碎水苔是蓝莓种子播种的最佳基质，其次是混合营养土，而蓝莓幼苗在混合营养土中的长势好于碎水苔。

实施例4

根据实施例3的结果，将播种容器(带孔泡沫箱，)基质优化为分层基质：上层碎水苔厚6cm，播种后覆盖1cm，下层营养土(草炭：园土：腐熟牛粪/有机肥＝2：1：0.1，1-1.5kg硫磺/m³)厚8cm，如图4-A所示；根据实施例1～2的结果，选择自然阴干4℃储藏、成熟饱满的蓝莓杂交种子用400mg/L赤霉素浸种20h。

2月15日前后在育苗温室播种于上述分层基质中，出苗期间白天温度控制不高于25℃，幼苗生长期间白天温度不高于30℃。2016年-2017年连续2年在育苗温室进行蓝莓杂交苗播种(图4-B)及优化条件验证，与人工气候室相比，在优化的播种条件及温室环境中蓝莓杂交种子出苗时间稍晚于人工气候室，播种后35-40d开始出苗，可能是早春温室晚间温度低于人工气候室所致，但萌发率不受影响(图4-C)，其后萌发率不断增加，幼苗长出真叶(图4-D)，3个月后进入快速生长期(图4-E～图4-H)，9个月后(11月份)进入休眠，株高在40cm-60cm之间(图4-I)，次年3月份株移栽(图4-J)。如图4所示，蓝莓杂交种子在上述播种条件下萌发率高且生长健壮。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种蓝莓种子高效萌发成苗的方法，包括浸种、播种和后期管理的步骤，其特征在于，所述播种用基质包括两层：上层为3～10cm厚的碎水苔，下层为5～15cm厚的营养土；

所述营养土为草炭土、园土、有机肥和0.5～2kg/m³的硫磺，所述草炭土、园土、有机肥的质量比为1.5～2.5:0.5～1.5:0.05～0.15；

所述有机肥为腐熟牛粪；

所述蓝莓种子为新鲜种子或自然阴干的种子；所述自然阴干的种子是在2～6℃条件下储藏30～180天的种子；

所述蓝莓种子的品种包括“北陆”、“杜克”、“蓝丰”或其他蓝莓杂交种子；

所述浸种用试剂为300～500mg/L的赤霉素水溶液；浸种的时间为18～24h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述后期管理的条件如下：环境温度为20～28℃，环境湿度为55～65RH％，光照时间为11～13h/d，光照强度为40～60Lx。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述播种地为东北地区，所述播种时间为每年阳历2～4月。