CN110278737A - 一种多花黄精种子萌发的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种简单、高效的多花黄精种子萌发的方法，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积30天以上，再将种子在20‑25℃下进行萌发。本发明通过大量实验对打破黄精种子休眠特性进行研究，研究了黄精种子的形态特征、种子生活力、最适萌发温度、种皮的吸水特性以及脱水处理、划伤处理和低温处理对多花黄精种子萌发的影响。找出最佳打破多花黄精种子休眠的方式，最好的黄精种子萌发的方法。本发明的多花黄精种子萌发的方法可以为利用种子繁殖进行产业化栽培提供应用，更加妥善利用黄精种子资源。

Description

一种多花黄精种子萌发的方法

技术领域

本发明属于植物栽培种子萌发技术领域，涉及一种简单、高效的多花黄精种子萌发的方法。

背景技术

多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua.)别名姜形黄精、野生姜，是百合科黄精属的多年生草本植物，与滇黄精(Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.)和黄精(Polygonatum sibiricum Red.)一同收录于《中华人民共和国药典》(2015版)，在我国已有多年的用药历史。黄精作为药食两用的中药材，具有较高的开发价值。历代医学药典上记载黄精具有宽中益气、滋阴润肺、益肾填精、生津补脾的功效。现代药理学研究表明，黄精在抗衰老、增强免疫力、改善记忆力、抑菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、降血糖、降血脂等方面显示出潜在的药用价值，在临床上可治疗糖尿病、结核病、冠心病等病症。黄精的开发前景广阔，具有较高的利用价值，黄精的深入研究和可持续发展势在必行。中国的黄精主要生长于海拔500～2100m的地区，或生于阴湿的山地灌木丛及林边草丛中。通过对湖南、江西、福建、贵州等省份黄精资源的调查，发现黄精以野生资源为主，且野生资源正急剧下降。《中国道地药材》上记载安徽九华山所产的黄精品种为多花黄精上品，因其地方特色又称为九华黄精，而如今九华山产区的野生黄精资源濒临绝迹；作为多花黄精主产区的江苏、湖南、浙江、江西、福建、四川、贵州等地野生资源也日益枯竭。

黄精的繁殖方法主要有块茎繁殖、种子繁殖和组培快繁3种。目前，黄精的繁殖方式以无性繁殖为主，无性繁殖一般选1～2年生健壮、无病虫害的植株根茎，选取先端幼嫩部分，截成数段，每段有3～4节，待切口稍晾干收浆后，按行距20～24cm，株距10～16cm，深5cm栽种。但利用根茎繁殖所需基数大，很难在短时间内获得大量种苗，不利于大规模生产。黄精种子存在休眠现象，在自然条件下发芽率低，因此进行有性繁殖需要对种子进行处理，目前对黄精种子的处理主要集中在利用外源调节物质处理。组织培养技术已越来越多的应用于药用植物，利用组培技术进行快速繁殖和育苗，是保护植物资源的一种有效方法，也是提高药用植物产业化的一种快速途径。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种简单、高效的多花黄精种子萌发的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种多花黄精种子萌发的方法，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积30天以上，再将种子在20-25℃下进行萌发。

进一步，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积60天以上。

进一步，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积90天以上。

进一步，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积120天以上。

进一步，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积150天以上。

进一步，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积180天以上。

进一步，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积210天以上。

进一步，所述基质为珍珠岩。

进一步，黄精种子与基质的体积比例为1:3～4。

进一步，所述低温层积的温度为0-10℃。

进一步，所述低温层积的温度为4℃。

进一步，所述黄精种子为整粒种子。

进一步，所述黄精种子为半粒种子。

进一步，所述半粒种子为沿黄精种子的胚轴切去一半胚乳，留下带完整种胚的半粒种子。

本发明的有益效果在于：本发明通过大量实验对打破黄精种子休眠特性进行研究，研究了黄精种子的形态特征、种子生活力、最适萌发温度、种皮的吸水特性以及脱水处理、划伤处理和低温处理对多花黄精种子萌发的影响。找出最佳打破多花黄精种子休眠的方式，最好的黄精种子萌发的方法。多花黄精种子破眠技术的研究，可以为利用种子繁殖进行产业化栽培提供技术指导，而且为妥善利用黄精种子资源，保护野生黄精资源均具有重要的理论和实际应用价值。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为变温处理对多花黄精种子萌发的影响。

图2为不同储存条件对多花黄精种子萌发的影响。

图3为层积处理对多花黄精种子萌发的影响。

图4为不同激素处理对多花黄精种子萌发的影响。

图5为多花黄精种子三种类型。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

实验材料于2017年9月采于溆浦君健中药材种植基地，去除多花黄精果实中混杂的枯枝落叶，用水搓洗，去掉果皮果肉，挑选出质量上佳的种子，放置于滤纸上晾干，用于后续实验。其他较硬的果实经18℃堆沤发酵处理后同上述方法操作，所得种子用于后续实验。

实施例1

随机取20粒种子，共4份，于80℃下烘干48h，计算种子含水量；根据肉眼识别，将。第一种类型如图5中a所示，种子呈黄色，有光泽，较透明；第二种类型如图5中b所示，种子呈浅绿色，无光泽；第三种类型如图5中c所示，种子呈墨绿色，表面有白色星状斑点，无光泽。后续观察发现，第三种类型种子的种皮表面覆盖一层果肉，故呈现墨绿色。

随机选取三种类型的多花黄精种子各10粒，用游标卡尺测量种子的长、宽和厚；随机选取三种类型的多花黄精种子各250粒，共4份，用电子天平称重后，计算种子千粒重。

含水量(％)＝(a1-a2)/(a1-a0)×100％

式中，a0表示称量瓶净重，a1表示称量瓶加种子鲜重，a2表示称量瓶加种子干重。

表1为三种种皮颜色多花黄精种子形态参数，浅绿色种皮种子和墨绿色种皮种子的千粒重较黄色种皮种子有显著差异；黄色种皮种子的长较墨绿色种子有显著差异，较浅绿色种皮种子无显著差异；三类种子的长和厚均无显著差异。

取三种类型的多花黄精种子各50粒，放入培养皿中于25℃黑暗条件下浸种48h，取出种子沿胚轴纵切，保留带胚的半粒种子，切面朝下，浸于0.25％的TTC溶液中，于25℃黑暗条件下显色24h。取出种子，用去离子水清洗切面2～3次，观察种胚和胚乳的染色情况并进行记录，每组设3次重复。表2为三种种皮颜色多花黄精种子生活力测定结果。从表2可以看出，黄色种皮种子、浅绿色种皮种子和墨绿色种皮种子胚的活性分别为89.33％、91.33％、92.67％，说明墨绿色种皮种子的生活力最高，浅绿色种皮种子次之，黄色种皮种子最低，但无显著差异。

表1三种种皮颜色多花黄精种子形态参数

表2三种种皮颜色多花黄精种子生活力测定结果

实施例2

取整粒种子、半粒种子和去珠孔端种皮种子各50粒，用稀释的84消毒液(1:50)消毒10分钟后放置于垫有2层滤纸的12cm培养皿中，各加入10ml去离子水，分别于15、20、25、30℃的恒温培养箱中进行萌发，每隔24h统计一次发芽情况，适当补充水分，每个处理3次重复。半粒种子为将黄精种子用刀片沿种子的胚轴切去一半胚乳，留下带完整种胚的半粒种子；去珠孔端种皮种子为将多花黄精种子用砂纸擦去珠孔端种皮。

多花黄精种子发芽期限设定为60d，每天观察种子发芽情况，以下胚轴突破种皮2mm视为发芽，统计种子发芽势和发芽率。

发芽势(％)＝n/N×100％

发芽率(％)＝∑(Gt/N)×100％

式中，Gt表示在第t日时的发芽数，n表示自发芽之日起前30d发芽种子数，N表示供试种子总数。

温度对多花黄精种子萌发的影响见表3。由表3可以看出，整粒种子只有在25℃条件下才萌发，发芽率为5.33％。半粒种子在25℃条件下的发芽势和发芽率分别为38.67％、57.33％，去掉珠孔端种皮的种子在25℃条件下的发芽势和发芽率分别为38.67％、64.67％。均高于15、20和30℃条件下培养的多花黄精种子，且差异显著(p<0.05)，表明多花黄精种子最适萌发温度为25℃。表3中同列不同小写字母表示5％水平下显著差异。

表3不同温度对多花黄精种子萌发的影响

实施例3

取半粒种子和去珠孔端种皮种子各50粒，设置4℃/25℃、15℃/25℃和15℃/30℃3种变温，均为10h黑暗/14h光照交替光照条件，设4次重复，在最适温度条件下萌发60天，测定种子萌发率，测试结果如图1所示。由图1可知，对半粒种子而言，15℃(10h)/25℃(14h)变温处理与另外两种处理之间存在显著差异；对去珠孔端种皮种子而言，15℃(10h)/30℃(14h)变温处理与15℃(10h)/25℃(14h)处理之间存在显著差异，而与4℃(10h)/25℃(14h)处理之间无显著性差异(p>0.05)。在25℃恒温条件下，半粒种子和去掉珠孔端种皮种子的萌发率分别为57.33％和64.67％，经3种变温处理后，多花黄精种子的发芽率均低于恒温条件下的发芽率，且恒温条件下多花黄精种子的发芽率与变温处理下多花黄精种子的发芽率存在显著性差异(p<0.05)，这说明3种变温处理对多花黄精种子萌发无显著影响。

实施例4

将新鲜种子自然风干后，取足量种子装于密封的塑料袋中，分别于-18、4和25℃黑暗条件下贮藏0、4、7个月，时间达到后各取50粒种子于25℃下测定去珠孔端种皮种子萌发率，发芽期限为30天，每个处理4次重复。测试结果如图2所示，从图2可以看出，未经贮藏的多花黄精种子发芽率为32.67％；在-18℃和4℃条件下贮藏，去珠孔端种皮种子的发芽率呈现出先上升后下降的趋势，并且于-18℃贮藏4个月的去珠孔端种皮种子发芽率达到了最高(60.00％)；在25℃贮藏条件下，去珠孔端种皮种子发芽率呈现出先下降后上升的趋势，经贮藏7个月处理种子发芽率达到48.00％；总体上来说去珠孔端种皮种子的发芽率起伏不定，可能是多花黄精种子经砂纸擦去珠孔端种皮，种子出现发霉现象，未萌发的种子全部死亡所致。

实施例5低温层积处理

将多花黄精种子与用水浸湿的珍珠岩(体积比1:3)混匀，装在扎有小孔的封口袋中，于4℃条件下分别层积0、30、60、90、120、150、180和210d，时间到达后取出50粒种子在25℃下萌发60d，4次重复，测定种子萌发率。测试结果如表4和图3所示，由表4和图3可以看出，低温层积对多花黄精种子萌发的影响显著。结果表明，在低温层积过程中，低温层积0～60d这一阶段的整粒种子发芽率快速增长，发芽率由5.33％上升至76.00％；整粒种子的发芽率变化规律比较平稳的是低温层积60～120d；120～210d种子发芽率持续上升，直至达到最大发芽率97.50％。半粒种子的发芽率变化规律整体呈上升趋势，在低温层积150～180d发芽率略有浮动，低温层积210d后达到与整粒种子相同的最大萌发率97.50％。表明低温层积对释放多花黄精种子的休眠有显著作用，低温层积210d能完全打破黄精种子休眠，促进种子萌发。

表4低温层积不同天数的发芽率

天数	半粒种子％	整粒种子％
			0	57.33	5.33
30	78.5	35
			60	84	76
90	88	81
			120	87.5	79.5
150	94	88.5
			180	92.5	94
210	97.5	97.5

在贮藏种子时，保持较低的含水量有利于种子的保存，不至于在贮藏过程中损伤。本发明先通过实验证明多花黄精种子在脱水过程中，其种子发芽率无显著差异，充分证明多花黄精种子是耐脱水的，可低温贮藏黄精种子。发明人进一步在这个基础上探讨各种不同温度层积。种子吸水是萌发进程中的重要环节，当种子吸胀到一定程度，含水量足够高时才具备萌发的基本条件。黄精种子的胚乳细胞排列紧密，细胞壁厚，对种胚的生长有机械阻碍作用，所以多花黄精种子吸水缓慢。本发明中半粒种子的发芽率明显高于整粒种子，多花黄精种子因种皮的限制存在物理休眠。种子生活力检测结果表明多花黄精种子的胚生活力很高，但在最适萌发温度25℃下，整粒种子的发芽率仍极低。一方面是由于种皮的限制，另一方面是由于种子在采收后存在种胚的生理休眠，种子中含有萌发抑制物，影响种子的萌发。本发明发现，在多花黄精种子低温处理过程中，种子的发芽率快速增加，这是由于本发明通过实验发现种子胚乳细胞壁中的半乳甘露聚糖被逐渐分解和萌发抑制物被降解，使得种胚的物理休眠和生理休眠得以释放。

实施例6激素处理

取50粒多花黄精种子置于培养皿内，分别添加浓度为0、0.1、1、10和100μmol/L的赤霉素(GA3)、6-糠氨基嘌呤(6-KT)及氟啶酮(FL)，于25℃下萌发60d，每个处理4次重复，测定种子萌发率和萌发进程。GA3、6-KT和FL对多花黄精种子萌发的作用如图4所示。方差分析结果显示：在不同浓度条件下，经GA3和6-KT处理的多花黄精种子的发芽率差异未达到显著水平，且种子发芽率均小于10.00％。FL作为ABA的抑制剂，通过抑制类胡萝卜素生物合成途径减少ABA合成，用浓度为10μmol/L和100μmol/L的FL处理黄精种子，多花黄精种子发芽率差异达到显著水平，其中以100μmol/L FL处理效果最好，种子发芽率达到47.33％；而浓度为0.1μmol/L和1μmol/L的FL对多花黄精种子的萌发无显著影响。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积30天以上，再将种子在20-25℃下进行萌发。

2.根据权利要求1所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积60天以上。

3.根据权利要求1所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，将黄精种子置于湿润的基质中进行低温层积150天以上。

4.根据权利要求1所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，所述基质为珍珠岩。

5.根据权利要求1所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，黄精种子与基质的体积比例为1:3～4。

6.根据权利要求1所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，所述低温层积的温度为0-10℃。

7.根据权利要求4所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，所述低温层积的温度为4℃。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，所述黄精种子为整粒种子。

9.根据权利要求1-7任一项所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，所述黄精种子为半粒种子。

10.根据权利要求9所述的多花黄精种子萌发的方法，其特征在于，所述半粒种子为沿黄精种子的胚轴切去一半胚乳，留下带完整种胚的半粒种子。