CN109429941B - 一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法 - Google Patents

一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，包括以下步骤：(1)将超甜玉米种子消毒、清水洗净后，备用；(2)将Ca10(PO4)6(OH)2粉末溶于PEG水溶液中，得到处理液；(3)将步骤(1)中备用的超甜玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中进行引发处理；(4)取出超甜玉米种子，清水洗净后干燥处理，然后按照常规保存，即可。本发明中的超甜玉米种子经适宜浓度的处理液引发处理后，取得了意料不到的引发效果。其超甜玉米种子的活力和幼苗素质显著提高，发芽快，出苗整齐；种子遭遇低温胁迫后，经处理液引发处理后的种子可以显著提高其耐低温性，提高发芽率，促进幼苗的生长。

Description

一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法
技术领域
本发明涉及种子处理应用技术领域，特别涉及一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法。
背景技术
玉米是我国主要经济粮食作物之一，也是世界上分布最广泛的粮食作物之一，其种植面积仅次于小麦和水稻位居第三位。我国地处玉米黄金生长带，是仅次于美国的世界第二大玉米生产和消费大国。
低温是限制作物生长的重要因子之一。玉米是对低温敏感的喜温作物，在早春时节播种玉米时，低温胁迫常常会导致出苗率降低，幼苗生长缓慢，尤其是对于超甜玉米，其种子本身活力低，因而在播种后往往出苗不全。种子活力指的是种子的健壮度，是一种能使种子在田间快速均匀发芽和出苗的潜在能力。活力较高的种子由于生命力较强，对于田间逆境具有较强的抵抗能力，抗寒力强，适合早播。
种子引发是种子播前的一种处理方法。自从Heydecker(1973)首次成功的应用PEG处理胡萝卜和洋葱种子，在低温下获得出苗整齐一致的结果，渗调引发这一技术得到了迅速发展。种子引发的目的是在于提高种子迅速、整齐出苗能力和幼苗的抗逆性。目前，引发技术广泛应用于改善逆境下种子的发芽出苗，应用在玉米种子方面，可以促进玉米种子在逆境下发芽和幼苗生长，还可以促进玉米产量和质量。因此，对玉米种子进行播前处理，提高其在低温胁迫下的种子活力，对于农作物的种植具有较强的现实指导意义。
赵光武、孙群、王建华在“药沙引发对超甜玉米种子活力及其生理变化的影响”中公开了用0.01％核黄素结合砂引发技术处理超甜玉米种子后，提高了超甜玉米种子的出苗速率、出苗率、幼苗株高及幼苗鲜重等种子活力常用指标，显著改善了超甜玉米种子活力。该技术仅证明了单一引发剂核黄素对超甜玉米种子的引发效应，具有一定的局限性，且核黄素成本较高，生产上不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，以解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，包括以下步骤：
(1)将超甜玉米种子消毒、清水洗净后，备用；
(2)将Ca10(PO4)6(OH)2粉末溶于PEG水溶液中，得到处理液；
(3)将步骤(1)中备用的超甜玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中进行引发处理；
(4)取出超甜玉米种子，清水洗净后干燥处理，然后按照常规保存，即可。
作为优选，每升所述处理液中含有Ca10(PO4)6(OH)21.5-4g、PEG100-160g。
作为优选，浸泡处理的时间为18-24h。
作为优选，浸泡处理的温度为18-30℃。
作为优选，所述干燥处理的温度为25-40℃。
作为优选，经过干燥处理后超甜玉米种子的含水率为7-11％。
本发明的有益效果是：
(1)本发明将Ca10(PO4)6(OH)2粉末溶于PEG水溶液中，对超甜玉米种子进行引发处理，通过对发芽率、根长、苗长、鲜重和干重等常用活力指标进行测定，结果表明，按照本发明中所述对超甜玉米种子进行处理的方法，可以有效提高种子的活力和抗寒性，促进种子田间萌发及幼苗生长发育。
(2)本发明创造性的将Ca10(PO4)6(OH)2与PEG结合起来，Ca10(PO4)6(OH)2在PEG中具有较大的溶解度，试验结果表明，与常规单一的PEG和Ca2+相比较，本发明中的超甜玉米种子经适宜浓度的处理液引发处理后，取得了意料不到的引发效果。其超甜玉米种子的活力和幼苗素质显著提高，发芽快，出苗整齐；种子遭遇低温胁迫后，经处理液引发处理后的种子可以显著提高其耐低温性，提高发芽率，促进幼苗的生长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，包括以下步骤：
(1)取100粒超甜玉米种子，用0.2％HgCl2浸泡消毒5min后，清水洗净，沥干备用；
(2)处理液的制备：取80g PEG溶于1L水溶液中制得PEG水溶液，将3gCa10(PO4)6(OH)2粉末溶于上述PEG水溶液中，得到处理液；
(3)将步骤(1)中备用的玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中，在25℃条件下引发处理24h；
(4)取出种子用清水洗净后，在室温26℃条件下干燥至原始含水量(含水量7.0％)，干燥后的玉米种子于低温(10-15℃)、干燥(空气湿度低于30％)条件下进行常规避光保存，即可。
实施例2
一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，包括以下步骤：
(1)取100粒超甜玉米种子，用5.0％多菌灵溶液浸泡消毒10min后，清水洗净，沥干备用；
(2)处理液的制备：取150g PEG溶于1L水溶液中制得PEG水溶液，将1.5gCa10(PO4)6(OH)2粉末溶于上述PEG水溶液中，得到处理液；
(3)将步骤(1)中备用的玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中，在18℃条件下引发处理36h；
(4)取出种子用清水洗净后，置于真空干燥机中，35℃条件下干燥至原始含水量(含水量10.0％)，干燥后的玉米种子于低温(10-15℃)、干燥(空气湿度低于30％)条件下进行常规避光保存，即可。
实施例3
(1)取100粒超甜玉米种子，用1.0％次氯酸钠溶液浸泡消毒5min后，清水洗净，沥干备用；
(2)处理液的制备：取160g PEG溶于1L水溶液中制得PEG水溶液，将4gCa10(PO4)6(OH)2粉末溶于上述PEG水溶液中，得到处理液；
(3)将步骤(1)中备用的玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中，在30℃条件下引发处理20h；
(4)取出种子用清水洗净后，置于真空干燥机中，40℃条件下干燥至原始含水量(含水量10.0％)，干燥后的玉米种子于低温(10-15℃)、干燥(空气湿度低于30％)条件下进行常规避光保存，即可。
实施例4
(1)取100粒超甜玉米种子，用1.0％次氯酸钠溶液浸泡消毒10min后，清水洗净，沥干备用；
(2)处理液的制备：取80g PEG溶于1L水溶液中制得PEG水溶液，将3.5gCa10(PO4)6(OH)2粉末溶于上述PEG水溶液中，得到处理液；
(3)将步骤(1)中备用的玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中，在20℃条件下引发处理22h；
(4)取出种子用清水洗净后，置于真空干燥机中，33℃条件下干燥至原始含水量(含水量11.0％)，干燥后的玉米种子于低温(10-15℃)、干燥(空气湿度低于30％)条件下进行常规避光保存，即可。
对比试验1
分别选取上述实施例1-4中经过引发处理的超甜玉米种子作为实验组，以未经引发处理的超甜玉米种子作为对照(CK)，选择先锋BP-纸间法，按照《农作物种子检验规程》标准试验方法进行发芽实验。
具体操作步骤如下：(1)将16张发芽纸平铺于不锈钢铁盘中，用230ml灭菌水完全浸湿，每两张发芽纸为一个发芽床，均匀播种50粒种子；(2)盖一张发芽纸后卷成直径为3.5-4cm的圆筒；(3)每4卷放入一个保鲜袋中；(4)悬挂于发芽箱中在25℃条件下进行发芽。
种子活力指标的测定：试验7天后，计算种子的发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数、测定整株苗长(地上部+地下部)和整株苗干重(地上部+地下部)等指标。计算方法如下：常温下种子发芽势(％)＝(第7日发芽种子数/供试种子数)×100％；发芽率(％)＝(第14日发芽种子数/供试种子数)×100％；14d发芽结束后，取幼苗用自来水冲洗干净，用滤纸吸干表面。每个重复随机选取10株，用直尺测量整株幼苗苗长，精确到mm。将幼苗在60C下烘干8h后，用电子天平称量苗干重，精确到mg，取其平均值。实验结果如下：
表一 25℃条件下进行发芽测定结果
发芽率(％) 苗长(cm) 根长(cm) 鲜重(g) 干重(mg)
CK 80.0 13.14 17.21 0.655 37.94
实施例1 86.0 13.95 18.33 0.695 40.27
实施例2 88.0 14.10 18.64 0.711 41.20
实施例3 87.0 14.26 19.57 0.724 41.97
实施例4 86.0 14.05 19.21 0.707 40.99
从表一中可以看出，实施例1、2、3、4与CK组进行比较，种子的发芽率、根长、苗长、鲜重、干重均有增长，上述对比实验证明了按照本发明中所述对甜玉米种子进行处理的方法，对超甜玉米种子萌发及幼苗生长发育，改善种子活力具有一定的促进作用。
对比实验2
与对比实验1不同之处在于，悬挂于发芽箱中在15℃低温胁迫条件下进行发芽，其它同对比实验1。实验结果如下：
表二 15℃低温胁迫条件下进行发芽测定结果
发芽率(％) 苗长(cm) 根长(cm) 鲜重(g) 干重(mg)
CK 57.0 9.22 13.01 0.485 28.07
实施例1 69.0 11.48 16.21 0.605 34.97
实施例2 71.0 11.56 16.43 0.610 35.20
实施例3 73.0 11.77 16.67 0.622 35.82
实施例4 70.0 11.53 16.55 0.614 35.63
从表二中可以看出，在15℃低温胁迫条件下进行发芽，CK组发芽率较低，发芽率平均在60％以下，且玉米生长出现迟滞现象；实施例1、2、3、4与CK组进行比较，种子的发芽率、根长、苗长、鲜重、干重均有增长，种子发芽率显著增加。上述对比实验证明了按照本发明中所述对甜玉米种子进行处理的方法，可以显著提高玉米种子的耐低温性，提高玉米种子的发芽率，促进玉米幼苗的生长。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将超甜玉米种子消毒、清水洗净后，备用；
(2)将Ca10(PO4)6(OH)2粉末溶于PEG水溶液中，得到处理液；
(3)将步骤(1)中备用的超甜玉米种子浸泡于步骤(2)所得处理液中进行引发处理；
(4)取出超甜玉米种子，清水洗净后干燥处理，然后按照常规保存，即可。
2.根据权利要求1所述的一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，其特征在于：每升所述处理液中含有Ca10(PO4)6(OH)21.5-4g、PEG100-160g。
3.根据权利要求2所述的一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，其特征在于：浸泡处理的时间为18-36h。
4.根据权利要求3所述的一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，其特征在于：浸泡处理的温度为18-30℃。
5.根据权利要求4所述的一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，其特征在于：所述干燥处理的温度为25-40℃。
6.根据权利要求5所述的一种提高超甜玉米种子活力和抗寒性的方法，其特征在于：经过干燥处理后超甜玉米种子的含水率为7-11％。
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