CN109362716A - 一种柑橘砧木种子复合型保藏剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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郭丽英
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Abstract

本发明公开了一种柑橘砧木种子复合型保藏剂及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤：(1)将海藻酸钠加入到水中，然后在水浴条件下加热搅拌均匀，得到糊化的海藻酸钠；(2)将杀菌剂加入到糊化的海藻酸钠中，搅拌均匀，得到海藻酸钠和杀菌剂的混合液I；(3)将钾盐型高分子吸水树脂加入到混合液I中，搅拌均匀，得到混合液II；(4)将混合液II滴加到CaCl2溶液中，滴加完毕后让其浸泡在CaCl2溶液中，静置，得到柑橘砧木种子复合型保藏剂。本发明中获得的保藏剂结合低温储藏后能够使柑橘砧木种子全年储藏，且保持高萌发率和低霉变率，实现全年提供柑橘砧木种子并能全年繁育柑橘砧木苗的目的。

Description

一种柑橘砧木种子复合型保藏剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于农业技术领域，特别涉及一种柑橘砧木种子复合型保藏剂及其制备方法与应用。
背景技术
顽拗性种子，成熟时含水量相对较高(30％～60％)，不能耐受脱水或轻度脱水，到较高临界含水量时生活力就丧失，同时对低温敏感；产生顽拗性种子的植物多为重要的经济类作物，其贮存技术是保证植物种族延续的关键环节。
顽拗性种子的贮存方法主要有两种，一种是短期保存，一种是超低温保存。
短期保存主要包括吸涨贮藏法或水浸贮藏法、部分脱水室温贮藏法、气调法等，主要是将种子保存在所能承受的最低温度下，同时减少水分丧失、防止微生物的侵染，保持种子活力，从而使顽拗性种子的寿命延长至数月，甚至数年。不同的顽拗性种子植物的遗传特点与生境不同，因此耐寒程度也有很大差异，这种方法并不适合所有的顽拗性种子。另外，一些具有休眠特性的顽拗性种子可采用层积砂藏的方法保存，在休眠期内为种子提供水分,短期内可保持种子活力。尽管短期贮存方法可有效延长一些顽拗性种子的贮藏寿命，但是贮藏期间种子萌发还是会不可避免地发生。
超低温保存技术虽然在800～1000种(不包含超低温保存的正常性种子)高等植物材料中获得成功，但该技术仍然存在众多技术难点(主要体现在超低温保存后的恢复生长效果并不理想)，因此应用并不广泛(特别是大多起源于热带的典型顽拗性种子)，目前主要应用于种质资源的保存。
芸香科植物柑橘及其砧木种子属于顽拗性种子，目前生产上现有的柑橘及其砧木种子储存技术仅能做到几个月的短期储藏的效果，成为制约柑橘及其砧木繁育的关键因素。
我国柑橘产区，柑橘及其砧木现有储藏方法有：(1)混合沙藏法：3～4倍种子量的干净河沙与种子混合贮藏，湿度以手捏湿润成团、轻轻放下又能散开为宜。堆高35～45厘米，底、面两层沙厚5厘米左右，上面用塑料薄膜或麻袋覆盖保湿，周边用塑料薄膜或干麻袋压紧，以防鼠害。需每7～10天翻动1次，并检查种子含水量。若发现水分不足，应筛出种子，捡出霉烂和空壳的种子，在河沙上喷水后混匀，再继续贮藏种子；若发现湿度过大，需翻动后通风并捡出霉烂和空壳的种子，再继续储藏种子。(2)层积沙藏法：地面铺设一层5厘米厚的河沙，然后一层沙子一层种子堆放，种子厚度2厘米，沙以盖没种子为宜，最上层盖沙子5～10厘米，层高40厘米左右，其上可覆盖草帘或塑料布。定期检查方法同上。(3)密封冷藏法：种子放入密封袋中，抽真空，放入低温冷藏室或冰箱冷藏室中保存，温度控制在3～5℃。柑橘砧木种子播种分为秋冬播和春播，秋冬播在11月至翌年1月，春播在2～3月，也即从砧木果实采收到翌年3月可播种。上述储藏方法，能满足砧木种子秋冬播和春播的需要，但随着储藏的时间的增长，种子萌发时萌发率会大幅降低、霉变率上升。(4)近年来，还开发了枳(柑橘砧木的一种)的嫩种播种技术，可将砧木种子播种的时间提前到7～8月。其目的也是为加快繁殖，提前嫁接，促进砧木繁育的产业化进程。
生产上，所有上述保存和繁育技术仍不能实现种子全年储藏和周年供应高萌发率的砧木种子的需求。柑橘是世界第一大类水果，也是我国重要的果树产业之一，我国柑橘的种植面积和产量均居世界首位。由于各种柑橘品种的新种、扩种和复种，生产上需要繁育大量的柑橘苗木。砧木的培育是其中的重要环节之一。而全年保存和繁育柑橘砧木种子，是实现工业化生产的必要条件之一。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的柑橘砧木种子复合型保藏剂。
本发明的又一目的在于提供所述柑橘砧木种子复合型保藏剂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将海藻酸钠加入到水中，然后在水浴条件下加热搅拌均匀，得到糊化的海藻酸钠；
(2)将杀菌剂加入到步骤(1)中得到的糊化的海藻酸钠中，搅拌均匀，得到海藻酸钠和杀菌剂的混合液I；
(3)将钾盐型高分子吸水树脂加入到步骤(2)中得到的混合液I中，搅拌均匀，得到混合液II；
(4)将步骤(3)中得到的混合液II滴加到CaCl2溶液中，滴加完毕后使其浸泡在CaCl2溶液中，静置，得到柑橘砧木种子复合型保藏剂。
步骤(1)中所述的海藻酸钠和水的质量比优选为1：25～35。
步骤(1)中所述的水优选为蒸馏水。
步骤(1)中所述的加热的温度优选为70℃。
步骤(2)中所述的杀菌剂优选为福美双(四甲基秋兰姆二硫)和大生M-45(代森锰锌)中的至少一种。
步骤(2)中所述的杀菌剂优选为浓度为0.05～0.06g/ml的杀菌剂。
步骤(2)中所述的杀菌剂与糊化的海藻酸钠的质量比优选为1～1.5:10。
步骤(2)中所述的搅拌优选为采用磁力搅拌器进行搅拌；其搅拌的条件为：100转/min搅拌10～15min。
步骤(3)中所述的钾盐型高分子吸水树脂为经过预处理的钾盐型高分子吸水树脂；优选为经过预处理的180目钾盐型高分子吸水树脂；所述预处理的方法为：将钾盐型高分子吸水树脂加入到水中，使其吸水膨胀，得到预处理后的高分子吸水树脂。
所说的钾盐型高分子吸水树脂和水的质量比优选为1：25。
步骤(3)中所述的钾盐型高分子吸水树脂和混合液I的质量比优选为3～4:10。
步骤(3)中所述的搅拌优选为采用磁力搅拌器进行搅拌，其搅拌的条件为：100转/min搅拌30～40min。
步骤(4)中所述的CaCl2溶液优选为1～3％(w/v)的CaCl2溶液。
步骤(4)中所述的滴加优选为通过如下步骤实现：用注射器吸取混合液II进行渗滴，然后将渗滴出来的胶液全部滴入CaCl2溶液中。
所述的注射器优选为口径为8mm的注射器。
步骤(4)中所述的静置的时间优选为0.5～2h。
所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，还包括将步骤(4)中得到的柑橘砧木种子复合型保藏剂进一步清洗的步骤，具体为：将上述柑橘砧木种子复合型保藏剂从CaCl2溶液中捞出，然后放入蒸馏水中反复冲洗搓擦，以彻底冲尽杂物，晾干，得到清洗后的柑橘砧木种子复合型保藏剂。
一种柑橘砧木种子复合型保藏剂，通过上述任一项所述的方法制备得到。
所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂在种子储藏领域中的应用。
一种种子保存方法，为将上述柑橘砧木种子复合型保藏剂和种子混合均匀后，放入3～5℃中保存。
所述的种子为顽拗性种子；顽拗性种子包括果树顽拗性种子，如柑橘及其砧木种子等。
所述的复合型保藏剂和种子的体积比优选为2～3:1。
所述的种子优选为经过预处理的种子，具体为：将种子用少量氢氧化钙轻轻揉搓，除去种子上的胶质，并用水冲洗干净，得到预处理后的种子。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明柑橘砧木种子保藏剂的配方是钾盐型高分子吸水树脂+海藻酸钠+杀菌剂，主要是解决生产中现有储藏方法不能实现全年储藏和周年供应高萌发率的砧木种子的需求，实现柑橘砧木种子全年储藏且保持高萌发率，实现全年提供柑橘砧木种子并能全年繁育柑橘砧木苗的目的。
(2)本发明获得的球状保藏剂，模拟柑橘果实中的囊瓣，与种子混合后，能够形成类似于果实内部的微环境，种子和保藏剂各自独立，但相互靠近，保藏剂提供了种子保藏所需的湿度，同时混合物之间的空隙提供微量的空气交换，保藏剂中的杀菌剂能保持储藏期间种子不被霉变。结合低温储藏后，能够达到全年储藏种子的目的，且保持高萌发率和低霉变率。
(3)现有的正常种子(非顽拗性种子)利用海藻酸钠与CaCl2作用形成人工种子，本发明的配方与其不同，其中钾盐型高分子吸水树脂与海藻酸钠等的配比至关重要，单纯利用现有制备人工种子的海藻酸钠不能为本发明针对的柑橘和其砧木种子提供全年保存的有效保存效果。
(4)本发明适用于柑橘品种和种质资源的种子储藏，也适用于其他顽拗性种子的储藏。
(5)本发明可以为顽拗性种子研究的实验室提供种子贮藏的方法，在不具备超低温保藏条件和技术的情况下，获得高萌发率的实验材料。
附图说明
图1是本发明中利用不同条件处理后的枳壳种子的发芽率统计结果图。
图2是本发明中利用不同条件处理后的枳壳种子的霉变率统计结果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)种子的制备：成熟的枳壳果实，把果实剖开，从囊瓣中剥离种子，用少量氢氧化钙轻轻揉搓，除去种子上的胶质，用水冲洗干净，放置阴凉处干燥，晾至种皮发白，种子备用。
(2)复合型保藏剂的制备：
①将15g的海藻酸钠(江苏连云港鸿源海藻工业有限公司)放入500ml的烧杯中，加入450ml的蒸馏水在水浴中加热(70℃)搅拌均匀，待海藻酸钠完全糊化后，放置备用。3g福美双(Arasan，四甲基秋兰姆二硫)杀菌剂用50ml的蒸馏水溶解搅拌均匀，与糊化的海藻酸钠溶液混合，通过磁力搅拌器(100转/min，10min)搅拌均匀形成均一的混合液。6g 180目钾盐型高分子吸水树脂(青岛首科新材料有限公司)倒入小烧杯中，加入150ml的蒸馏水，使其吸水膨胀。将充分吸胀的高分子吸水树脂直接加入海藻酸钠和杀菌剂的混合液中，磁力搅拌器(100转/min)搅拌30min，形成均一的高分子吸水树脂混合液，放置备用。
②将10g的CaCl2溶解在500ml水中，制备成2％(w/v)CaCl2溶液。准备1000ml的干净烧杯，并加入500ml的2％(w/v)CaCl2溶液。
③用口径为8mm的注射器吸取步骤①中已经溶解好的高分子吸水树脂混合液进行渗滴，渗滴出来的胶液将全部滴入步骤②中得到的2％(w/v)CaCl2溶液中。当胶液全部渗滴完毕后，让其浸泡在氯化钙溶液中，静置1h，自行固化干结，形成球状复合型保藏剂，将球状复合型保藏剂全部从2％(w/v)CaCl2溶液中捞出，并放在蒸馏水中反复冲洗搓擦，以彻底冲尽杂物，待晾尽水份后备用。
(3)种子储藏：将球状复合型保藏剂和种子按体积比2:1的比例混合均匀后，放置于无纺布袋中，放入低温冷藏室或冰箱冷藏室中保存，温度控制在3～5℃。
实施例2
(1)种子的制备：成熟的酸橘果实，把果实剖开，从囊瓣中剥离种子，用少量氢氧化钙轻轻揉搓，除去种子上的胶质，用水冲洗干净，放置阴凉处干燥，晾至种皮发白，种子备用。
(2)复合型保藏剂的制备：
①将18g的海藻酸钠(江苏连云港鸿源海藻工业有限公司)放入500ml的烧杯中，加入450ml的蒸馏水在水浴中加热(70℃)搅拌均匀，待海藻酸钠完全糊化后，放置备用。2.5g大生M-45(通用名为“代森锰锌”)杀菌剂用50ml的蒸馏水溶解搅拌均匀，与糊化的海藻酸钠溶液混合，通过磁力搅拌器(100转/min，15min)搅拌均匀形成均一的混合液。8g 180目钾盐型高分子吸水树脂(青岛首科新材料有限公司)倒入小烧杯中，加入200ml的蒸馏水，使其吸水膨胀。将充分吸胀的高分子吸水树脂直接加入海藻酸钠和杀菌剂的混合液中，磁力搅拌器(100转/min)搅拌40min，形成均一的高分子吸水树脂混合液，放置备用。
②将5g的CaCl2溶解在500ml水中，制备成1％(w/v)CaCl2溶液。准备1000ml的干净烧杯，并加入500ml的1％(w/v)CaCl2溶液。
③用口径为8mm的注射器吸取步骤①中已经溶解好的高分子吸水树脂混合液进行渗滴，渗滴出来的胶液将全部滴入步骤②中得到的1％(w/v)CaCl2溶液中。当胶液全部渗滴完毕后，让其浸泡在氯化钙溶液中，静置2h，自行固化干结，形成球状复合型保藏剂，将球状复合型保藏剂全部从1％(w/v)CaCl2溶液中捞出，并放在蒸馏水中反复冲洗搓擦，以彻底冲尽杂物，待晾尽水份后备用。
(3)种子储藏：将球状复合型保藏剂和种子按体积比3:1的比例混合均匀后，放置于无纺布袋中，放入低温冷藏室或冰箱冷藏室中保存，温度控制在3～5℃。
效果实施例
挑选表面无机械损伤、大小相近、且无病斑的完好枳壳种子，分成数量相等的3组。分别按以下贮存方法处理：(1)海藻酸钠保存处理(A处理)：具体制作方法是用糊化的海藻酸钠在2％(w/v)CaCl2溶液中渗滴成球状(方法参考实施例2，区别在于不加入杀菌剂和高分子吸水树脂)；(2)海藻酸钠和大生M-45混合保存处理(B处理)：具体制作方法是用糊化的海藻酸钠与大生溶液混合，在2％(w/v)CaCl2溶液中渗滴成球状(方法参考实施例2，区别在于不加入高分子吸水树脂)；其中(1)和(2)中使用的海藻酸钠和大生的浓度均与复合型保水剂相同；(3)复合型保水剂保存处理(C处理)：具体制作方法见本发明实施例2。以上3组处理均放置4℃保存，观察周期为1年，每个月进行枳壳种子发芽测定及生物学性状观察。
①3种不同处理的枳壳种子的发芽率结果如图1所示。由图1可以看出，随着保存时间的延长，3种保存处理的枳壳种子发芽率均出现下降。其中，A处理的发芽率下降最为明显，下降的比率达70％，保存12个月后，其种子发芽率只有13.33％；B处理的发芽率下降达50％，保存12个月后，其种子发芽率只有42.67％，已经不能满足生产的需求；而C处理(即本发明的复合型保藏剂)的发芽率下降幅度最小，发芽率仍保持在70％以上，通过对比C处理的发芽率与空白处理的枳壳种子的发芽率发现，尽管枳壳种子的发芽率出现下降，但经过复合型保藏剂保存保存处理1年的枳壳种子，仍具有很高的萌发能力，其相对发芽率保持在80％以上。
②3种不同处理保存枳壳种子简化活力指数的影响如表1所示：
表1不同处理保存枳壳种子简化活力指数平均数差异显著性(SSR法)
3种处理保存对枳壳种子简化活力指数的影响达到了极显著差异水平。3种处理保存中，以C处理保存的简化活力指数平均数最高，说明C处理保存效果极显著的好于A处理及B处理。
③3种不同处理保存的枳壳种子的霉变率结果如图2所示。通过对比3种处理的霉变率极差、线性趋势线和相关系数，可以看出C处理能最有效的减缓枳壳种子的霉变速率。
保存12个月后，取各处理中具有萌发能力的种子，进行发芽试验，结果如表2和3所示：
表2不同处理保存枳壳种子根长平均数差异显著性(SSR法)
表3不同处理保存枳壳种子芽长平均数差异显著性(SSR法)
由表2和表3发现，无论是根长还是芽长，3种处理保存对枳壳种子萌发的影响达到了极显著水平，而C处理表现最佳。
综上，结合发芽率、简化活力指数、霉变率、发芽生物学性状等指标，说明本发明的复合型保藏剂适合生产上保存枳壳种子。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将海藻酸钠加入到水中，然后在水浴条件下加热搅拌均匀，得到糊化的海藻酸钠；
(2)将杀菌剂加入到步骤(1)中得到的糊化的海藻酸钠中，搅拌均匀，得到混合液I；
(3)将钾盐型高分子吸水树脂加入到步骤(2)中得到的混合液I中，搅拌均匀，得到混合液II；
(4)将步骤(3)中得到的混合液II滴加到CaCl2溶液中，滴加完毕后使其浸泡在CaCl2溶液中，静置，得到柑橘砧木种子复合型保藏剂。
2.根据权利要求1所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的杀菌剂为福美双和大生M-45中的至少一种；
步骤(4)中所述的CaCl2溶液为1～3％(w/v)的CaCl2溶液。
3.根据权利要求1所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的海藻酸钠和水的质量比为1：25～35；
步骤(2)中所述的杀菌剂与糊化的海藻酸钠的质量比为1～1.5：10；
步骤(3)中所述的钾盐型高分子吸水树脂和混合液I的质量比为3～4：10。
4.根据权利要求1所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的钾盐型高分子吸水树脂为经过预处理的180目钾盐型高分子吸水树脂；所述预处理的方法为：将钾盐型高分子吸水树脂加入到水中，使其吸水膨胀，得到预处理后的高分子吸水树脂。
5.根据权利要求1所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的加热的温度为70℃；
步骤(2)中所述的搅拌的条件为：100转/min搅拌10～15min；
步骤(3)中所述的搅拌的条件为：100转/min搅拌30～40min；
步骤(4)中所述的静置的时间为0.5～2h。
6.根据权利要求1所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂的制备方法，其特征在于：还包括将步骤(4)中得到的柑橘砧木种子复合型保藏剂进一步清洗的步骤；具体为：将柑橘砧木种子复合型保藏剂从CaCl2溶液中捞出，然后放入蒸馏水中反复冲洗搓擦，以彻底冲尽杂物，晾干，得到清洗后的柑橘砧木种子复合型保藏剂。
7.一种柑橘砧木种子复合型保藏剂，其特征在于：通过权利要求1～6任一项所述的方法制备得到。
8.权利要求7所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂在种子储藏领域中的应用。
9.一种种子保存方法，其特征在于：为将权利要求7所述的柑橘砧木种子复合型保藏剂和种子混合均匀后，放入3～5℃中保存。
10.根据权利要求9所述的种子保存方法，其特征在于：
所述的种子为顽拗性种子；
所述的复合型保藏剂和种子的体积比为2～3:1。
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US5585536A (en) * 1992-09-01 1996-12-17 Sandoz Ltd. Pregerminated seeds

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