CN112335544A - 一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法，步骤如下：⑴挑选颗粒饱满、无瑕疵的灰褐色冰菜种子，先用清水冲洗，种子浸泡在无菌水中，然后在20℃条件下加入75％酒精，再加入吐温‑80和NaClO溶液处理，清水清洗3‑7次，即得处理后冰菜种子；⑵将处理后冰菜种子接种到MS培养基上，置于20℃光照下培养即可。本发明方法通过处理处于无外源污染，有利于无病毒冰菜种苗的大量繁殖，避免炼化环节中外源病毒，病菌的感染，提高了冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率，为后期育种与生产工作奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于分子育种技术领域，尤其是一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法和应用。
背景技术
冰菜(Mesembryanthemum crystallinum L.)，又名冰叶日中花，属番杏科日中花属1年生或2年生草本植物，原产于非洲西奈、南欧地区。冰菜是兼性CAM植物，具有耐盐碱、耐旱性的特征，其叶表和茎部覆盖着大量凸起的盐囊泡细胞，富含矿物盐、糖醇、果酸、氨基酸、甜菜碱、类黄酮等，具有极高的营养价值，由于其对治疗糖尿病有帮助作用，所以越来越受到亚洲地区植物工厂的重视。
冰菜作为一种新型蔬菜，在国内栽植情况处于起步阶段，育种研究尚未见报道。现代育种大多进行转基因技术育种和分子标记辅助育种，而无菌苗的筛选和培育是关系到试验能否成功的关键环节，无菌苗通常是由种子获得，因此，种子消毒显得尤为重要。
通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的大量使用有机溶剂，且反应时间过长的不足之处，提供一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法和应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法，步骤如下：
⑴挑选颗粒饱满、无瑕疵的灰褐色冰菜种子，先用清水冲洗，种子浸泡在无菌水中，然后在20℃条件下加入75％酒精，再加入吐温-80和NaClO溶液处理，75％酒精：种子的比例ml：粒种子为50:1000，吐温-80：种子的比例为ml：粒种子为0.1:1000，NaClO溶液：种子的比例ml：粒种子为50:1000，清水清洗3-7次，即得处理后冰菜种子；
⑵将处理后冰菜种子接种到MS培养基上，置于20℃光照下培养即可。
而且，所述NaClO溶液的质量浓度为6-7％；所述酒精体积浓度为75％。
而且，将冰菜种子置于NaClO溶液中浸泡10min，进行消毒处理。
如上所述的提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法在提高冰菜种子消毒效果、种子萌发、幼苗生长方面中的应用。
本发明取得的优点和积极效果为：
1、本发明方法通过处理处于无外源污染，有利于无病毒冰菜种苗的大量繁殖，避免炼化环节中外源病毒，病菌的感染，提高了冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率，为后期育种与生产工作奠定基础。
2、本发明中萌发率效果较优的是6％NaClO与7％NaClO；种子24h浸出液的电导率，6％NaClO最低，表明其种子表皮及细胞膜受损情况最低。本发明中种子萌发过程需要大量地能量消耗，而其萌发过程中能量的唯一来源就是种子内贮藏物的氧化分解，分解贮藏物类酶的活性变化是反映消毒剂对于种子萌发影响的一个重要因素。6％NaClO的β-淀粉酶和蛋白酶活性最高，10％NaClO的α-淀粉酶活性最高。
3、本发明比较表观的胚轴、胚根的生长情况以及鲜质量、干质量的积累情况可知，6％NaClO的胚轴生长情况最优；而3％NaClO的胚根生长情况较弱；鲜质量的积累以6％NaClO最优，干质量积累以10％NaClO最优。
4、本发明不同消毒剂和不同浓度的消毒剂通过侵蚀种子表皮，影响细胞膜通透性，进一步影响种子内负责分解贮藏物酶的活性，最终影响表观种子的萌发和幼苗的生长，6％NaClO在冰菜种子消毒效果、种子萌发和幼苗生长方面均达到了一个最优的效果。
5、本发明不同消毒方法对种子萌发的影响具有明显差异，升汞与不同浓度NaClO的萌发率相比较，NaClO的萌发率显著优于升汞组，可能是由于升汞在消毒过程中汞离子本身对于种子毒害作用较强，且种子24h浸出液电导率最高，反映了升汞种子表皮侵蚀性较强，使细胞膜受损较大。
6、本发明在无菌条件下，用MS培养基进行培养，比较了升汞与NaClO对种子理化特性的影响，并进一步讨论了不同浓度NaClO对冰菜种子理化特性的影响，旨在为后期育种与生产工作奠定基础。
7、不同消毒方法对种子萌发的影响具有明显差异，升汞组与不同浓度NaClO组的萌发率相比较，NaClO组的萌发率显著优于升汞组，可能是由于升汞在消毒过程中汞离子本身对于种子毒害作用较强，且种子24h浸出液电导率最高，为68.7μs/(cm·g)，反映了升汞组种子表皮侵蚀性较强，使细胞膜受损较大。
附图说明
图1为本发明中不同处理对种子萌发率的影响图；其中，图上不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)；
图2为本发明中不同处理对种子浸出液电导率的影响图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下属实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明中所使用的原料，如无特殊说明，均为常规市售产品，本发明中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法，本发明所用各物质质量均为常规使用质量。
一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法，步骤如下：
⑴挑选颗粒饱满、无瑕疵的灰褐色冰菜种子，先用清水冲洗，种子浸泡在无菌水中，然后在20℃条件下加入75％酒精，再加入吐温-80和NaClO溶液处理，75％酒精：种子的比例ml：粒种子为50:1000，吐温-80：种子的比例为ml：粒种子为0.1:1000，NaClO溶液：种子的比例ml：粒种子为50:1000，清水清洗3-7次，即得处理后冰菜种子；
⑵将处理后冰菜种子接种到MS培养基上，置于20℃光照下培养即可。
较优地，所述NaClO溶液的质量浓度为6-7％；所述酒精体积浓度为75％。
较优地，将冰菜种子置于NaClO溶液中浸泡10min，进行消毒处理。
如上所述的提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法在提高冰菜种子消毒效果、种子萌发、幼苗生长方面中的应用。
具体地，相关制备及检测如下：
挑选颗粒饱满、无瑕疵的灰褐色种子，先用清水冲洗，去除杂质。试验共设6个处理，所有处理组均先使用75％酒精浸泡15s，每个处理加2滴吐温-80：处理1.0.1％升汞10min；处理2.3％NaClO 10min；处理3.5％NaClO 10min；处理4.6％NaClO 10min；处理5.7％NaClO 10min；处理6.10％NaClO 10min。各处理组均使用灭菌水清洗5次。
将各处理组灭菌种子分别接种到MS培养基上，每个处理组重复20次，每个培养瓶分别接种10粒，置于20℃光照下培养。
处理5d后，调查种子萌发率和种子污染率，测定种子的α-淀粉酶、β-淀粉酶以及蛋白酶活性。
处理7d后，从各组培养瓶随机取出50株幼苗，采用游标卡尺测量幼苗的胚轴和胚根长度，用分析天平称量幼苗鲜质量和干质量(120℃烘箱烘干10min)。测定种子24h渗透物质电导率。
1、不同处理对种子萌发率的影响
由图1可知，在不同消毒方法处理5d后，1～6处理组的萌发率分别为46.5％，56.5％，46.0％，61.0％，62.0％，52.0％。通过显著性分析可知，升汞组(处理1)的萌发率与各浓度NaClO组相比，除与5％NaClO组(处理3)无显著性差异外，与其他组别均有显著性差异；不同浓度NaClO组别的萌发率由高到低排列为7％NaClO＞6％NaClO＞3％NaClO＞10％NaClO＞5％NaClO，且7％NaClO(处理5)与6％NaClO组(处理4)的萌发率间的差异不明显，表明7％NaClO与6％NaClO组种子萌发率效果较优。
2、不同处理对种子污染率的影响
由表1可知，升汞组与10％NaClO组(处理6)的污染率最低，仅均为0.5％，7％NaClO组(处理5)污染率最高，为3.5％，其他组别间无明显差异，表明不同浓度NaClO组均能达到理想的种子灭菌效果。
表1 不同处理对种子污染率的影响
3、不同处理对幼苗的胚轴和胚根长度、鲜质量、干质量的影响
由表2可知，不同处理对幼苗的胚轴生长表现出显著性差异，6％NaClO组(处理4)的胚轴生长情况最好，5％NaClO组(处理3)的胚轴生长较差；不同处理对幼苗的胚根生长影响中，3％NaClO(处理2)的生长较差；不同处理对幼苗的鲜质量和干质量的影响中，6％NaClO(处理4)的鲜质量积累效果最好，而10％NaClO(处理6)的干质量积累效果最好。
表2 不同处理对幼苗的胚轴和胚根长度、鲜质量、干质量的影响
4、不同处理对种子浸出液电导率及α-淀粉酶、β-淀粉酶及蛋白酶活性的影响
由图2可知，1～6处理24h种子浸出液电导率分别为68.70，68.36，57.92，44.63，55.10，55.06μs/(cm·g)。种子在萌发初期，其浸出液的电导率可表明其可溶性物质的渗出情况，反映其细胞膜受损后通透性的变化。6％NaClO组(处理4)的种子浸出液电导率最低，表明其细胞膜受损情况最小；升汞组(处理1)种子浸出液浓度最高，表明升汞对细胞膜的损害程度最为严重。
种子萌发过程中分解贮藏物的酶的活性对种子的萌发与幼苗的生长都具有影响。由表3可知，不同处理下，10％NaClO组(处理6)的α-淀粉酶活性最高；6％NaClO组(处理4)α-淀粉酶活性仅次于10％NaClO组，且6％NaClO组的β-淀粉酶活性与蛋白酶活性最高。
表3 不同处理对对α-淀粉酶、β-淀粉酶及蛋白酶活性的影响
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
Claims (4)
1.一种提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法，其特征在于：步骤如下：
⑴挑选颗粒饱满、无瑕疵的灰褐色冰菜种子，先用清水冲洗，种子浸泡在无菌水中，然后在20℃条件下加入75％酒精，再加入吐温-80和NaClO溶液处理，75％酒精：种子的比例ml：粒种子为50:1000，吐温-80：种子的比例为ml：粒种子为0.1:1000，NaClO溶液：种子的比例ml：粒种子为50:1000，清水清洗3-7次，即得处理后冰菜种子；
⑵将处理后冰菜种子接种到MS培养基上，置于20℃光照下培养即可。
2.根据权利要求1所述的提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法，其特征在于：所述NaClO溶液的质量浓度为6-7％；所述酒精体积浓度为75％。
3.根据权利要求1所述的提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法，其特征在于：将冰菜种子置于NaClO溶液中浸泡10min，进行消毒处理。
4.如权利要求1至3任一项所述的提高冰菜种子种子萌发率与幼苗生存率的方法在提高冰菜种子消毒效果、种子萌发、幼苗生长方面中的应用。
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