CN112470904A

CN112470904A - 一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法

Info

Publication number: CN112470904A
Application number: CN202011442278.6A
Authority: CN
Inventors: 陈宗游; 韦霄; 柴胜丰; 邹蓉
Original assignee: Guangxi Institute of Botany of CAS
Current assignee: Guangxi Institute of Botany of CAS
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: CN112470904B

Abstract

本发明公开了一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法，通过综合地控制合柱金莲木种子萌发以及幼苗生长的外部因素条件，促进种子萌发，提高种子的萌发率和幼苗的成活率。经本方法处理后，原本在自然条件下萌发慢、萌发率极低的合柱金莲木种子在播种后约22d即开始出现萌发，萌发率达到80%以上，发芽较整齐，而且幼苗成活率达到95%以上，产生了预料不到的技术效果。本方法为合柱金莲木的苗木繁殖奠定了良好基础，对濒危紧缺药用植物资源再生和持续利用具有十分积极的影响。

Description

一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体是一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法。

背景技术

合柱金莲木（Sauvagesia rhodoleuca (Diels) M.C.E. Amaral）又名辛木，属金莲木科常绿小灌木，为中国特有的单种属植物，仅分布于广西和广东境内，其根茎可入药，具有止痒杀虫之功效。合柱金莲木分类地位独特、分布区狭窄，是研究金莲木科植物的谱系关系和植物区系地理学不可多得的对象。由于森林砍伐，生境破坏和挖取根茎入药等原因，合柱金莲木分布范围和数量日益减少，现已处于濒临灭绝状态，被列为国家一级保护植物。

合柱金莲木具有药用价值，但其面临的最大难题是资源再生缓慢，野生资源更不能采挖，要将之入药，人工种植将成为一种必然趋势。另外，作为濒危植物，要实现合柱金莲木野生种群的恢复重建及复壮，将人工繁育的合柱金莲木后代回归引种到自然生境，是保护该物种的一种选项。这些都涉及到人工育苗。合柱金莲木可通过枝条扦插进行繁殖，但作为濒危植物，合柱金莲木的枝条来源十分有限。而其种子存在休眠，常规播种条件下，合柱金莲木种子的萌发十分缓慢而且萌发率极低，另外，合柱金莲木的幼苗对生产条件的要求较为苛刻，常规条件下，其成活率十分低。这些成为制约合柱金莲木人工育苗的瓶颈。在野外调查中得知，成龄合柱金莲木植株的种子量极大，结果植株平均每株的种子数多达5000粒，这为合柱金莲木的繁殖提供了很好种子资源保障。因此提高合柱金莲木种子的萌发率和幼苗成活率是解决该物种人工育苗问题的关键。

目前，关于合柱金莲木种子萌发的研究十分有限，前期，我们通过研究发现，在常规的大田播种条件下，合柱金莲木种子的萌发率极低，通过给予一定的光、温、水分等条件虽然一定程度上提高了合柱金莲木种子的萌发率，但仍存在萌发速度慢、萌发持续时间长、萌发极不整齐等问题。而关于合柱金莲木幼苗方面的研究，目前未见相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法。通过对种子萌发、幼苗成长的外部环境的多种因子的控制以促进种子萌发和提高幼苗成活率，为合柱金莲木的苗木繁殖奠定基础。

本发明一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法，包括如下条件及步骤：

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

培养基质为河沙，使用前用高温蒸汽对其进行灭菌备用。

1.2种子的准备：

种子当年采集当年使用；

采集后，带回进行自然风干，去除果皮后即可使用，并采用水选法选取出下沉的饱满种子，自然条件下晾干以备用。

1.3种子的处理：

将步骤1.2准备好的种子装入网袋并浸入浓H₂SO4中，浸泡7-8 min后捞出，经大量清水冲洗干净后，把种子取出即可进行播种。

1.4萌发培养：

培养容器为内径17.2cm × 11.7cm × 7cm的带盖且透明的一次性餐盒（市面有售），将步骤1.1准备好的培养基质分装入培养容器，用蒸馏水浸湿，摊平，培养基质的最终厚度3cm左右；

将步骤1.3处理过的种子均匀的撒在培养基质上，培养容器加盖，置于人工气候培养箱内培养，培养条件为：25 ℃的恒温、周期性光照（光照强度3000lx, 光照时间12 h·d^{- 1}），以后根据培养基质失水情况适当补充蒸馏水，使种子经常处于湿润状态。

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

培养基质为泥炭土、河沙，使用前用高温蒸汽对它们进行灭菌，并晾干，两者分开处理。

2.2培养管护

培养容器与步骤1.4的培养容器相同；

将步骤2.1准备好的泥炭土和河沙分别浇以蒸馏水使它们各自的含水量达40%-50%，将泥炭土铺入培养容器，摊平，其厚度3cm左右，在泥炭土面上盖一层河沙，厚度约0.5cm；

把步骤1.4已经催出芽的种子用小铁勺移植至培养容器，每个培养容器植入带芽种子数约15粒，它们之间相隔适当的距离；移植后将培养容器加盖置于人工气候培养箱内进行培养，培养条件与步骤1.4相同，每隔一段时间根据情况补充水分使基质含水量保持40%-50%；经过120 d的培养后，将培养容器移出人工气候培养箱，在室内或林荫条件下继续培养30 d。

本发明方法在深入研究合柱金莲木种子及幼苗的生理特性的基础上，针对自然条件下合柱金莲木种子萌发困难、萌发率低及幼苗成活率极低的状况，通过对种子萌发、幼苗生长的多个外部条件进行了筛选并有机整合，找到了合柱金莲木种子萌发、幼苗生长的最优外部因素组合。经本发明方法处理后，原本在自然条件下萌发慢（萌发启动时间135天以上）、萌发率极低（7%以下）的合柱金莲木种子在播种后约22d即开始出现萌发，萌发率达到80%以上，发芽较整齐，而且幼苗成活率达到95%以上，产生了预料不到的技术效果。

实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

所有实施例子（处理）的相关数据均为平均值，每个实施例（处理）均设3个重复；每个实施例（处理）中，在开展步骤2时，尽量选取出芽程度（如胚根长度等）较为一致的种子用作幼苗的培养。以“露白”为发芽标准，记录萌发启动时间（指从种子着床开始到第1粒种子开始萌发所用时间）。每种处理以所有重复中出现第1粒种子萌发开始，每10 d进行一次萌发观测，统计萌发的种子数。当培养容器里的某一颗种子萌发后，往后一个月若再无别的种子萌发即视为该批种子萌发已结束。萌发结束时计算最终萌发率、发芽势和平均发芽时间等；幼苗在取出人工气候培养箱，在室内或林荫条件下继续培养30 d后，分别统计其最终成活率、苗高、叶片数等。

萌发时滞（GTL）：即萌发启动时间，指从种子着床开始到第1粒种子开始萌发所用时间；

萌发率（GP）=正常发芽种子粒数/参试种子总粒数×100%；

发芽势（GE）=正常到达高峰时正常发芽种子粒数/参试种子总粒数×100%；

平均发芽时间（MGT）= ∑(n _i× t _i) / ∑n_i。式中，t _i为从播种之日开始的第i天，n _i为播种后第i天萌发的种子数。

实施例1

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

培养基质为河沙，试验前用高温蒸汽对其进行灭菌。

1.2种子的准备：

种子当年采集当年使用；采集后，带回进行自然风干，去除果皮后即可使用，并采用水选法选取出下沉的饱满种子，自然条件下晾干以备用。

1.3种子的处理：

将步骤1.2准备好的种子装入网袋并浸入浓H₂SO4中，浸泡7.5min后捞出，经大量清水冲洗干净后，把种子取出即可进行播种。

1.4萌发培养：

将步骤1.3处理过的种子均匀的撒在培养基质上，给培养容器加盖，置于人工气候培养箱内培养，培养条件为：25 ℃的恒温、周期性光照（光照强度3000lx, 光照时间12 h·d^{- 1}），以后根据培养基质失水情况适当补充蒸馏水，使种子经常处于湿润状态。

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

培养基质为泥炭土、河沙，试验前用高温蒸汽对它们进行灭菌，并晾干，两者分开处理。

2.2培养管护

培养容器与步骤1.4的培养容器相同；

将步骤2.1准备好的泥炭土和河沙分别浇以蒸馏水使它们各自的含水量达45%；

将泥炭土铺入培养容器，摊平，其厚度3cm左右，在泥炭土面上盖一层河沙，厚度约0.5 cm；

把步骤1.4已经催出芽的种子用小铁勺移植至培养容器，每个培养容器植入带芽种子数约15粒，它们之间相隔适当的距离。移植后将培养容器加盖置于人工气候培养箱内进行培养，培养条件与步骤1.4相同，每隔一段时间根据情况补充水分使基质含水量保持45%；经过120 d的培养后，将培养容器移出人工气候培养箱，在林荫条件下继续培养30 d。

结果：播种后21d开始出现萌发，40d到达萌发的高峰，130d萌发结束，萌发率为86.31%，发芽势48.64%，每粒种子（不萌发的种子除外）的平均发芽时间为55.35d，种子萌发快、萌发率高、发芽较整齐；幼苗成活率达97.65%，株高3.31cm，叶片数7.36片，叶片正常，呈绿色。

实施例2

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

与实施例1相同。

1.2种子的准备：

与实施例1相同。

1.3种子的处理：

用浓H₂SO4浸种时间为8 min，其操作方法与实施例1相同。

1.4萌发培养：

与实施例1相同。

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

培养基质为黄泥，其灭菌处理与实施例1相同。

2.2培养管护

培养基质的含水量：以肉眼判断其处于湿润状态即可；培养容积铺入的培养基质厚度为3.5cm；后30天的培养在室内条件下进行。其他操作与要求与实施例1相同。

结果：播种后22.33d开始出现萌发，38d到达萌发的高峰，128d萌发结束，萌发率为84.76%，发芽势50.02%，每粒种子（不萌发的种子除外）的平均发芽时间为54.07d。种子萌发快、萌发率高、发芽较整齐。幼苗在培养过程中逐步死亡，最终成活率为0。

实施例3

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

与实施例1相同。

1.2种子的准备：

与实施例1相同。

1.3种子的处理：

用浓H₂SO4浸种时间为3 min，其操作方法与实施例1相同。

1.4萌发培养：

与实施例1相同。

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

培养基质为黄泥与泥炭土的混合物，黄泥 :泥炭土 = 1 : 1，灭菌方法与实施例1相同。

2.2培养管护

与实施例2相同。

结果：播种后37d开始出现萌发，42d到达萌发的高峰，162d萌发结束，萌发率为47.33%，发芽势10%，每粒种子（不萌发的种子除外）的平均发芽时间为76.19d。种子萌发较快、但萌发率偏低、发芽不整齐。幼苗成活率为43.36%，株高2.51cm，叶片数6.56片，叶片略小，呈绿色。

实施例4

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

与实施例1相同。

1.2种子的准备：

用50 %多菌灵可湿性粉剂500倍液对经水选法选出的种子浸泡消毒30 min，清水冲洗，滤干，以备发芽用。其他操作与要求与实施例1相同。

1.3种子的处理：

种子不做处理，采取现播。

1.4萌发培养：

与实施例1相同。

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

与实施例1相同。

2.2培养管护

培养基质的含水量、后30天的培养的培养条件与实施例2相同。其他操作与要求与实施例1相同。

结果：播种后78.67d开始出现萌发，92d到达萌发的高峰，202d萌发结束，萌发率为23.33%，发芽势7.33%，每粒种子（不萌发的种子除外）的平均发芽时间为126.06d。种子萌发慢、萌发率低、发芽不整齐。幼苗成活率达99.27%，株高3.45cm，叶片数7.93片，叶片正常，呈绿色。

实施例5

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

与实施例1相同。

1.2种子的准备：

与实施例4相同。

1.3种子的处理：

与实施例4相同。

1.4萌发培养：

培养条件为：在树林下支起的小拱膜内进行（天气热时，打开拱膜的两端以散热）。其他操作与要求与实施例1相同。

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

培养基质为泥炭土，灭菌方法与实施例1相同。

2.2培养管护

与实施例2相同。

结果：播种后130.75d开始出现萌发，152d到达萌发的高峰，212d萌发结束，萌发率为21%，发芽势13%，每粒种子（不萌发的种子除外）的平均发芽时间为162.33d。种子萌发极慢、萌发率低、发芽不整齐。在培养过程中，基质出现发霉，部分幼苗死亡，最终成活率为71.15%，幼苗株高3.13cm，叶片数6.75片，叶片略小，呈绿色。

下面表1显示实施例1至5中不同处理对合柱金莲木种子萌发和幼苗生长情况的影响

表1不同处理对合柱金莲木种子萌发、幼苗生长情况的影响

综合考虑萌发时滞、萌发率、发芽势、平均发芽时间、发芽整齐度5项指标，合柱金莲木种子萌发效果好的关键条件是：周期性光照（光照强度3000lx, 光照时间12 h·d^{- 1}）、25 ℃，培养基质为泥沙，浸种药物为浓硫酸、浸种时间为7.5 min左右；从幼苗的成活率、株高、叶片数等指标来看，合柱金莲木幼苗生长效果好的关键条件是：培养基质为泥炭土且要在其面上盖一层河沙、含水量40%-50%。

Claims

1.一种提高合柱金莲木种子萌发率及幼苗成活率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1.种子萌发培养

1.1培养基质的准备：

培养基质为河沙，使用前用高温蒸汽对其进行灭菌备用；

1.2种子的准备：

种子当年采集当年使用；

采集后，自然风干，去除果皮后使用，并采用水选法选取出下沉的饱满种子，自然条件下晾干以备用；

1.3种子的处理：

将步骤1.2准备好的种子装入网袋并浸入浓H₂SO4中，浸泡7-8 min后捞出，经清水冲洗干净后，把种子取出即可进行播种；

1.4萌发培养：

将步骤1.1准备好的培养基质分装入培养容器，用蒸馏水浸湿，摊平，培养基质的最终厚度3cm左右；

将步骤1.3处理过的种子均匀的撒在培养基质上，培养容器加盖，置于人工气候培养箱内培养，培养条件为：25 ℃的恒温、周期性光照，光照强度3000lx, 光照时间12 h·d^{- 1}，以后根据培养基质失水情况适当补充蒸馏水，使种子经常处于湿润状态；

2.幼苗培养

2.1培养基质的准备：

培养基质为泥炭土、河沙，试验前用高温蒸汽对它们进行灭菌，并晾干，两者分开处理；

2.2培养管护

将步骤2.1准备好的泥炭土和河沙分别浇以蒸馏水使它们各自的含水量达40%-50%；

将泥炭土铺入培养容器，摊平，其厚度3cm左右，在泥炭土面上盖一层河沙，厚度0.5cm；

把步骤1.4已经催出芽的种子移植至培养容器，它们之间相隔适当的距离；移植后将培养容器加盖置于人工气候培养箱内进行培养，培养条件与步骤1.4相同，每隔一段时间根据情况补充水分使基质含水量保持40%-50%；经过120 d的培养后，将培养容器移出人工气候培养箱，在室内或林荫条件下继续培养30 d。