CN111247900A

CN111247900A - 一种快速解除青冈栎种子休眠的方法

Info

Publication number: CN111247900A
Application number: CN202010258300.5A
Authority: CN
Inventors: 史喜兵; 焦雪辉; 周小娟; 刘杰; 孙毅宁; 苗兆丰; 申潇潇
Original assignee: Zhengzhou Institute Of Agriculture And Forestry Sciences
Current assignee: Zhengzhou Institute Of Agriculture And Forestry Sciences
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2020-06-09

Abstract

本发明属于林业苗木培育技术领域，具体涉及一种快速解除青冈栎种子休眠的方法。包括以下步骤：10月下旬当青冈栎果实变为深棕色时采收，去壳斗，将种子清洗后晾干；挑选饱满无病虫害的种子，用高锰酸钾溶液浸泡，再用蒸馏水冲洗后晾干；用解剖刀由种子近胚端两侧对称处从上往下划开，露出胚乳；将经过机械处理的种子放入水中浸泡；将浸泡后的种子洗净，放到铺有浸过水的脱脂棉和湿滤纸的培养皿中，覆膜扎孔，进行光照培养。实现了快速有效解除青冈栎种子休眠的目的，简单易行，发芽又快又整齐，既适用于试验需要，也适用于生产需要。

Description

一种快速解除青冈栎种子休眠的方法

技术领域

本发明属于林业苗木培育技术领域，具体涉及一种快速解除青冈栎种子休眠的方法。

背景技术

青冈栎为壳斗科、青冈属的常绿乔木，木材性质优良，为纺织工业木梭的重要材料。青冈栎繁殖技术最常用的是种子繁殖，但由于青冈栎种子具有休眠的特性，休眠时间长达6个月以上，也就是需要将青冈栎种子贮藏6个月以上种子才能萌发。彭颖姝试验发现，青冈栎种子去掉种壳后，15d时，发芽率达到了55% 左右，到了30 d时，去皮种子发芽率达到80%，45d发芽率可达到88.33%。缺点是去种壳操作困难，容易损坏种子的胚，并且去种壳后胚和胚乳直接暴露在外面，失水快，易污染，影响萌发率。

李金华等人（李金华. 赤皮青冈种子萌发及幼苗生长调控技术研究[D]. 中南林业科技大学, 2017.）研究发现，用硫脲和不同浓度的生长调节物质GA3溶液处理实验材料，均可明显解除种子的休眠，加速种子的萌发。同时去掉赤皮青冈内果皮以及种皮，种子29d后开始发芽，到43d时种子发芽率达到最高，整体发芽率为66.5％；采用600mg／kg的GA3溶液浸种24h，种子40d后开始发芽，到53d时种子发芽率达到最高，整体发芽率为45.8％；经4％硫脲溶液浸种24h，种子36d后开始发芽，到52d时种子发芽率达到最高，整体发芽率为56.5％。

中国专利CN105393668A公开了一种解除滇青冈种子休眠的方法，即用“浸泡—阴干”的工序重复处理3 次，最后又在室温下的水中浸泡24 小时，处理时间共10 天，使其种皮开裂利于吸水而解除滇青冈种子由于其种皮的机械抑制产生的休眠特性，在30～40 天内萌发率达95％以上。缺点在于处理过程耗时长，且种子在处理后依然需要30～40天后才开始萌发。

发明内容

为解决现有解除青冈栎种子休眠技术中操作困难、处理时间长、萌发率低、萌发时间长的缺点，本发明提供一种快速解除青冈栎种子休眠的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，包括以下步骤：

A．采种：10月下旬当青冈栎果实变为深棕色时采收，去壳斗，将种子清洗后晾干；

B．筛选消毒：挑选饱满无病虫害的种子，用高锰酸钾溶液浸泡，再用蒸馏水冲洗后晾干；

C．机械处理：用解剖刀由种子近胚端两侧对称处从上往下划开，露出胚乳；

D．浸泡：将经过机械处理的种子放入水中浸泡；

E．培养：将浸泡后的种子洗净，放到铺有浸过水的脱脂棉和湿滤纸的培养皿中，覆膜扎孔，进行光照培养。

进一步地，所述步骤B中的高锰酸钾溶液浓度为3%，浸泡时间为20～30min。

进一步地，所述步骤B中蒸馏水冲洗次数为3～5次。

进一步地，所述步骤C中机械处理划至种子1/2～2/3处即可。

进一步地，所述步骤D中水的温度为20～25℃，浸泡时间为48～72h。

进一步地，所述步骤D中的水为清水或磁化水。

进一步地，所述磁化水是以清水作为水源，以2m/s的流速经过0.5T磁化器而得到的水。

进一步地，所述步骤E中培养温度为25℃，光照时间为16h/d，光照强度为4000～4500Lux。

本发明的原理在于：单宁含有丰富的酚羟基, 它通过酚氧化酶固定氧, 阻碍胚的需氧呼吸, 单宁与蛋白质结合会抑制酶活性, 进而影响种子养分的分解、转移、利用及所有代谢过程。青冈栎种子中单宁含量为15%左右，主要存在于胚和胚乳中，对青冈栎种子萌发存在一定的抑制作用。水浸泡对单宁的去除有一定的作用。机械处理后用水浸泡，水可以直接接触到胚和胚乳，可以更有效的去除单宁。

本发明优选使用磁化水浸泡的原因在于：1、种子萌发过程中，水分是必不可少的关键因素，所以一般种子萌发前都有一个吸胀的过程，这个过程时间的长短或者是水分摄取的速度与种皮的特性及水分子的状态有关。热水更具渗透性，但是热水浸种并没有让水分子的缔合状态发生变化，还是以大小分子团的方式存在，在透过种皮时还有较大的阻力，而通过磁化后的水更具渗透性。2、种子吸收了磁化的水后，许多酶的活性被激发，促进了酶的催化反应过程，使种子内的营养物质如淀粉、蛋白质等的水解过程加剧，从而起到了促进幼胚发育加快萌芽与生长的作用。3、磁化水更具摄氧能力，能在细胞的水分渗透吸收过程中携入更多的氧气，创造一个更为富氧的呼吸作用条件。机械处理后，种壳的阻碍作用大大减小，磁化水直接作用于胚和胚乳，种子的吸胀过程缩短，各种酶的活性更容易被激发。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用对青冈栎种子进行机械处理的方法，目的在于破除种壳的限制，并且在水中浸泡过程中对胚乳中起抑制发芽作用的物质单宁起到一定的去除作用，从而大大提前了青冈栎种子的萌发时间。本发明在机械处理种壳过程中仅露出胚乳但不破坏胚和胚乳，保留了种壳的存在，在不影响发芽率的前提下降低了种子的失水失活，不易污染，也降低了工作难度。

本发明可采用清水进行浸泡，降低生产成本，且效果比使用赤霉素等植物激素更好，即浸泡2～3天即可进行萌发培养，21天可全部萌发；本发明也可以采用磁化水浸泡机械处理后的青冈栎种子，提高了发芽势，实现了快速有效解除青冈栎种子休眠的目的，简单易行，发芽又快又整齐，既适用于试验需要，也适用于生产需要。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述各实施例仅用于说明本发明，对本发明并没有限制。

实施例1

一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，包括以下步骤：

采种：10月下旬当青冈栎果实变为深棕色时采收，去壳斗，将种子清洗后晾干；

筛选消毒：挑选饱满无病虫害的种子，用3%的高锰酸钾溶液浸泡20min，再用蒸馏水冲洗3次后晾干；

机械处理：用解剖刀由种子近胚端两侧对称处从上往下划开，至种子1/2～2/3处，露出胚乳但不损伤胚和胚乳；

浸泡：将经过机械处理的种子放入25℃清水中浸泡48h；

培养：将浸泡后的种子洗净，放到铺有浸过水的脱脂棉和湿滤纸的培养皿中，培养皿上覆盖保鲜膜，扎几个孔利于种子呼吸。将培养皿放入光照培养箱，温度25℃，每天光照16h，黑暗8h，光照强度4000Lux。

本实施例在培养的第10d青冈栎种子开始萌发，21d已经全部萌发。整体发芽势为63.3%，每组试验15粒种子，重复3次实验。

实施例2

一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，包括以下步骤：

采种：10月下旬当果实变为深棕色时采收，去壳斗，将种子清洗后晾干；

筛选消毒：挑选饱满无病虫害的种子，用3%的高锰酸钾溶液浸泡30min，再用蒸馏水冲洗5次后晾干；

浸泡：将经过机械处理的种子放入20℃清水中浸泡72h；

培养：将浸泡后的种子洗净，放到铺有浸过水的脱脂棉和湿滤纸的培养皿中，培养皿上覆盖保鲜膜，扎几个孔利于种子呼吸。将培养皿放入光照培养箱，温度25℃，每天光照16h，黑暗8h，光照强度4500Lux。

本实施例在培养的第10d青冈栎种子开始萌发，30d萌发率达到92.9%，31d种子全部萌发，芽势为66.7%。

实施例3

本实施例与实施例1步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中不进行机械处理，即将筛选消毒后的青冈栎种子直接浸泡在25℃清水中48h，然后进行培养处理。最终本实施例中青冈栎种子在培养的第25d后开始萌发，培养49d后萌发率为50.0%，培养60d后萌发率为63.3%。整体发芽势为40.0%。由此可知，当青冈栎种子不经过机械处理直接进行浸泡，萌发所需时间增长，萌发率降低。

实施例4

一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，包括以下步骤：

筛选消毒：挑选饱满无病虫害的种子，用3%的高锰酸钾溶液浸泡20min，再用蒸馏水冲洗5次后晾干；

浸泡：将晾干后的种子放入400mg/L GA₃溶液中浸泡48h；

本实施例在培养的21d后开始萌发，培养46d后萌发率为50.0%，培养60d后萌发率为76.7%。整体发芽势为43.3%。与实施例3 相比，当青冈栎种子不经过机械处理后，使用400mg/L GA₃代替清水进行浸泡可稍微提高青冈栎种子萌发速率和萌发率。

实施例5

本实施例与实施例4步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中浸泡步骤采用的是800mg/L GA₃溶液中浸泡48h。最终本实施例中青冈栎种子在培养的23d后开始萌发，培养40d后萌发率为50.0%，培养60d后萌发率为80.0%。整体发芽势为42.2%。与实施例4相比可知，使用高浓度GA₃后，青冈栎种子萌发速率基本不变，萌发率稍微提高。

实施例6

本实施例与实施例1步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中不采用机械处理种壳，而是将种壳全部去除，然后进行清水浸泡和培养，最终本实施例中青冈栎种子在培养的第5d开始萌发，40d萌发率达到93.1%，41d种子全部萌发。整体发芽势为66.7%，但培养过程中种子易失水，需要经常加水防止种子失水失活。

实施例7

本实施例与实施例1步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例在浸泡步骤采用400mg/L GA₃代替清水浸泡48h，最终本实施例中青冈栎种子在培养的第10d后开始萌发，28d萌发率达到93.1%，41d种子全部萌发，整体发芽势为53.3%。与实施例1相比可知，添加GA₃并没有使种子萌发提前，也没有使发芽率提高，因而GA₃的作用并不明显，反而增加了成本。

实施例8

本实施例与实施例1步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例的浸泡步骤采用磁化水浸泡48h，最终本实施例中青冈栎种子在培养的第8d青冈栎种子开始萌发，19d已经全部萌发，整体发芽势为71.1%，与实施例1和实施例7相比，使用磁化水浸泡比使用清水和400mg/L GA₃的效果好。

实施例9

本实施例与实施例1步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例的浸泡步骤采用磁化水浸泡72h，最终本实施例中青冈栎种子在培养的第7d青冈栎种子开始萌发，20d已经全部萌发，整体发芽势为73.3%，与实施例1相比，用磁化水代替清水进行浸泡，会促进青冈栎种子的萌发速度，提高发芽势。

实施例10

本实施例与实施例3步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例的浸泡步骤采用磁化水浸泡48h。最终本实施例中青冈栎种子在培养的第20d后开始萌发，培养60d后萌发率为66.7%，整体发芽势为48.9%，由此可知，不对青冈栎种子进行机械处理，种壳会限制磁化水浸泡的效果，使得青冈栎种子的萌发速度、萌发率和整体发芽势虽然高于实施例3，但都低于实施例9中的效果。

实施例11

本实施例与实施例6步骤大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例的浸泡步骤采用磁化水浸泡48h。最终本实施例中青冈栎种子在培养的第5d开始萌发，38d种子全部萌发，整体发芽势为68.9%，但培养过程中种子易失水，需要经常加水防止种子失水失活。

由上述实施例可知，对青冈栎种子采取机械处理和磁化水浸泡会大大提高青冈栎种子的发芽率和发芽势，并促进发芽速率。

以上所述仅为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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰均视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，包括以下步骤：

D．浸泡：将经过机械处理的种子放入水中浸泡；

2.根据权利要求1所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述步骤B中的高锰酸钾溶液浓度为3%，浸泡时间为20～30min。

3.根据权利要求1所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述步骤B中蒸馏水冲洗次数为3～5次。

4.根据权利要求1所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述步骤C中机械处理划至种子1/2～2/3处即可。

5.根据权利要求1所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述步骤D中水的温度为20～25℃，浸泡时间为48～72h。

6.根据权利要求1所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述步骤D中的水为清水或磁化水。

7.根据权利要求6所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述磁化水是以清水作为水源，以2m/s的流速经过0.5T磁化器而得到的水。

8.根据权利要求1所述的一种快速解除青冈栎种子休眠的方法，其特征在于，所述步骤E中培养温度为25℃，光照时间为16h/d，光照强度为4000～4500Lux。