CN112868307B - 一种打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法。本方法包括：(1)用5～10μmol/L Karrikinolide水溶液浸种24小时；(2)浸种后的种子与珍珠岩混合4℃低温层积30～40天；(3)用含5～15μmol/L硝普钠和2.5～10mmol/L过氧化氢的水溶液浸泡层积过的种子24小时；(4)播种在沙床。本发明采用“浸种+层积+浸种”的方式打破金樱子种子休眠并提高其发芽率，使其萌发率达到80％以上，而且大大缩短了传统金樱子种子破眠方法中的层积时间，解决了利用种子规模化生产金樱子实生种苗的技术瓶颈问题。

Description

一种打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法

技术领域

本发明属于中药材栽培技术领域，具体涉及一种打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法。

背景技术

金樱子为蔷薇科植物金樱子Rosa laevigata Michx.的干燥成熟果实，属于中医药领域一味重要的药材，具有补肾固精和止泻的功能，主治高血压病、神经衰弱、久咳、盗汗、脾虚泄泻、风湿性关节炎等多种病症。现代药理研究发现，金樱子具有造血、活血、软化动脉、解毒抗菌，以及对流感病毒有抑制作用，部分西药中的关键成分也需要从金樱子中提取。随着近年来医药市场对金樱子需求量的日益增大，以及当前规模化生产金樱子种子、种苗仍存在技术难题的现状，许多野生资源遭人为掠夺采挖，导致野生金樱子资源日趋枯竭。欲解决上述产业问题，需突破金樱子种子种苗繁育过程中存在的技术瓶颈，促使规范化生产、产业化利用，这不仅能够满足医药市场对金樱子的需求，也能在一定程度上避免了野生资源的过度采挖，保证了野生金樱子资源的多样性。

当前金樱子实生苗规模化生产过程中存在的主要技术瓶颈在于由于金樱子种子种皮不透水、不透气、发芽抑制物质较难逸出等原因，导致种子休眠期长、萌发率低。当年采集的种子具有较强的休眠特性，在当年播种后不发芽或者发芽率极低，一般要层积至隔年或两年后才能发芽。上述因素造成金樱子种苗成苗率低，很难实现大批量、规模化的实生苗种植。当前打破中药材种子休眠的常用方法为低温层积或者变温层积，但这往往需要5～6个月甚至更长的层积时间，且层积过程中也常常因为保存环境不适而导致种子霉变等可能。利用植物激素赤霉素以及脱落酸合成抑制剂氟啶酮也能在一定程度上打破休眠并提高发芽率，但这往往会造成出土后的幼苗过分徒长，反而降低了幼苗对逆境的抵抗能力。

经检索，目前仅发现四篇关于金樱子种植栽培技术的相关文献，分别是专利“金樱子的种植方法(CN 104380999A)”，发表于2004年《安徽农业》的“金樱子的栽培技术”，2012年《绿色科技》的“金樱子育苗栽培技术”以及湖南人文科技学院硕士毕业论文“金樱子不同繁殖技术的研究”。这些文献中通常采用种子与河沙混合贮藏层积的方法或者采用赤霉素、萘乙酸浸泡的方法打破种子休眠。以上层积方法存在种子处理周期长、易霉变等问题；而激素浸泡易导致幼苗徒长、抗逆能力低等问题。截至目前，尚未发现有关金樱子种子破眠及提高发芽率高效方法的报道。因此迫切需要一种高效打破金樱子种子休眠及提高发芽率的新技术，以突破当前金樱子种植过程中技术瓶颈，为规模化繁育与高效开发利用提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效打破金樱子种子休眠并提高其发芽率的方法，使其种子的休眠时间从自然条件下的5～6个月缩短为30～40天，发芽率从通常的6％～10％显著提高至80％以上。

本发明的打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法，包括以下步骤：

a.取新采收的金樱子种子，清洗后用5～10μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡种子24小时，取出种子；

b.将种子与珍珠岩混匀并加水润湿，于4℃条件下层积30-40天；

c.用含5～15μmol/L硝普钠和2.5～10mmol/L过氧化氢的水溶液浸泡种子与珍珠岩的混合物24小时，然后分离出种子；

d.将种子播种于湿润沙子中。

优选，所述的打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法，包括以下步骤：

a.取新采收的金樱子种子，清洗后用5μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡种子24小时，取出种子；

b.将种子与珍珠岩混匀并加水润湿，于4℃条件下层积40天；

c.用含10μmol/L硝普钠和5mmol/L过氧化氢的水溶液浸泡种子与珍珠岩的混合物24小时，然后分离出种子；

d.将种子播种于湿润沙子中。

优选，所述的步骤b中的将种子与珍珠岩混匀并加水润湿是将种子与珍珠岩以重量比1:5的比例混合均匀，加入适量水使种子与珍珠岩混合物湿润且不出现明水。

优选，所述的步骤d，具体如下：将种子播种于沙子上，用沙子覆盖种子且厚度不超过0.5cm，加适量水使沙子湿润且无水分渗出。

优选，所述的步骤d的培养条件为：25℃±1℃、16h光照/8h黑暗、光照强度10000lux。

化合物Karrikinolide是一种karrikins类化合物。karrikins是近年来从野火烟中发现的一类具有打破种子休眠、促进萌发的小分子有机物，与植物新型激素独脚金内酯的结构有相似之处。

所述的硝普钠为一氧化氮供体，过氧化氢为活性氧的一种，二者均对打破种子休眠、促进萌发有一定的效果。

本发明的优点在于：通过采用野火烟中所含的karrikins小分子物质—Karrikinolide水溶液浸种，结合短期低温层积以及一氧化氮供体硝普纳和过氧化氢混合溶液浸种的方式打破金樱子种子休眠，并提高其种子萌发率。本发明方法可有效打破金樱子种子休眠，使其萌发率达到80％以上，远高于当年采集立即播种以及低温层积5～6个月等传统处理方式下的种子萌发率。而且，本发明大大缩短了传统金樱子种子破眠方法中的层积时间，解决了利用种子规模化生产金樱子实生种苗的技术瓶颈问题。

本发明首次采用“浸种+层积+浸种”的方式打破金樱子种子休眠并提高其发芽率。与传统低温或变温层积相比，本发明大大缩短了种子的层积时间；与文献报道的应用赤霉素或脱落酸合成抑制剂氟啶酮浸种相比，本发明不仅能够有效打破金樱子种子休眠，显著促进种子发芽率，同时也避免了幼苗徒长，显著提高幼苗的健壮程度。与单独应用本发明中的某一种处理方式相比，本发明“浸种+层积+浸种”的方式更能有效打破金樱子种子休眠、提高种子萌发率。因此，本发明对于提高金樱子种子种苗的繁殖系数，促进规模化繁育和产业化生产具有重要的理论意义和应用价值。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

以下实施例中所用的Karrikinolide水溶液是将化合物Karrikinolide(其化学结构式如式I所示)单体用水溶解配制成相应浓度的Karrikinolide水溶液。所用的化合物Karrikinolide购自美国Caymen公司，网址：https://www.caymanchem.com/，化合物Karrikinolide：Item No.29935，CAS No.857054-02-5。

以下实施例中所用的硝普纳购于上海麦克林生化科技有限公司，过氧化氢购于国药集团化学试剂公司。

以下实施例中发芽率计算：一般于种子播种于沙床后15天统计发芽率。发芽率＝第t天发芽种子数/种子总数×100％。

实施例1

一种打破金樱子种子休眠及提高发芽率的方法，具体如下：

A、种子预处理

选择从广西玉林2020年10月中旬采收的果皮呈黄红色、健壮饱满且无病虫害的成熟金樱子的果实，剥去外果皮，之后去除杂质和空瘪粒种子，获取饱满健壮的金樱子种子400粒(100粒为一个重复，共4个重复)，再用清水清洗5次，室温下晾干备用。

B、浸种

将经步骤A处理的金樱子种子用5μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡24小时，每100粒种子用50ml Karrikinolide水溶液浸泡，4个重复组分别单独浸泡。浸泡结束后将种子捞出备用。

C、低温层积

将经步骤B处理的每个重复组的种子与珍珠岩以重量比1:5的比例混合均匀(100粒金樱子种子的重量大约是1g)，放于自封口塑料袋中，种子与珍珠岩混合物以不超过自封袋内容积的1/3为度，袋内加入10ml水，保证种子与珍珠岩混合物湿润且袋内未出现明水为度。4℃条件下的冰箱中层积40天。每隔1周打开自封袋口一次，确保种子充足的氧气供给且保持种子与珍珠岩混合物湿润。

D、浸种

将经步骤C处理的种子与珍珠岩混合物每个重复组用200ml混合溶液(即将100ml的20μmol/L硝普钠水溶液和100ml的10mmol/L过氧化氢水溶液混合得到的混合溶液)浸泡24小时。浸泡结束后将种子捞出备用。

E、播种

将经步骤D处理的种子播种于沙子为发芽基质(沙床)的发芽盒中，沙子覆盖种子且厚度不超过0.5cm，加适量水分，以沙子湿润且无明显水分渗出为宜。于25℃±1℃恒温光照箱(16h光照/8h黑暗、光照强度10000lux)中培养。

结果：种子于播种后第7天开始萌发。第15天后四个重复组的种子平均萌发率为81.25％。

实施例2

一种打破金樱子种子休眠及提高发芽率的方法，具体如下：

A、种子预处理

选择从广西玉林2020年10月中旬采收的果皮呈黄红色、健壮饱满且无病虫害的成熟金樱子的果实，剥去外果皮，之后去除杂质和空瘪粒种子，获取饱满健壮的金樱子种子400粒(100粒为一个重复，共4个重复)，再用清水清洗3次，室温下晾干备用。

B、浸种

将经步骤A处理的金樱子种子用8μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡24小时，每100粒种子用50ml Karrikinolide水溶液浸泡，4个重复组分别单独浸泡。浸泡结束后将种子捞出备用。

C、低温层积

将经步骤B处理的每个重复组的种子与珍珠岩以重量比1:5的比例混合均匀，放于自封口塑料袋中，种子与珍珠岩混合物以不超过自封袋内容积的1/3为度，袋内加入10ml水，保证种子与珍珠岩混合物湿润且袋内未出现明水为度。4℃条件下的冰箱中层积35天。每隔1周打开自封袋口一次，确保种子充足的氧气供给且保持种子与珍珠岩混合物湿润。

D、浸种

将经步骤C处理的种子与珍珠岩混合物每个重复组用200ml混合溶液(即将100ml的30μmol/L硝普钠水溶液和100ml的5mmol/L过氧化氢水溶液混合得到的混合溶液)浸泡24小时。浸泡结束后将种子捞出备用。

E、播种

将经步骤D处理的种子播种于沙子为发芽基质的发芽盒中，沙子覆盖种子厚度不超过0.5cm，加适量水分，以沙子湿润且无明显水分渗出为宜。于25℃±1℃恒温光照箱(16h光照/8h黑暗、光照强度10000lux)中培养。

结果：种子于播种后第8天开始萌发。第15天后四个重复组的种子平均萌发率为76.75％。

实施例3

一种打破金樱子种子休眠及提高发芽率的方法，具体如下：

A、种子预处理

选择从广西玉林2020年10月中旬采收的果皮呈黄红色、健壮饱满且无病虫害的成熟金樱子的果实，剥去外果皮，之后去除杂质和空瘪粒种子，获取饱满健壮的金樱子种子400粒(100粒为一个重复，共4个重复)，再用清水清洗5次，室温下晾干备用。

B、浸种

将经步骤A处理的金樱子种子用10μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡24小时，每100粒种子用50ml Karrikinolide水溶液浸泡，4个重复组分别单独浸泡。浸泡结束后将种子捞出备用。

C、低温层积

将经步骤B处理的每个重复组的种子与珍珠岩以重量比1:5的比例混合均匀，放于自封口塑料袋中，种子与珍珠岩混合物以不超过自封袋内容积的1/3为度，袋内加入10ml水，保证种子与珍珠岩混合物湿润且袋内未出现明水为度。4℃条件下的冰箱中层积30天。每隔1周打开自封袋口一次，确保种子充足的氧气供给且保持种子与珍珠岩混合物湿润。

D、浸种

将经步骤C处理的种子与珍珠岩混合物每个重复组用200ml混合溶液(即将100ml的10μmol/L硝普钠水溶液和100ml的20mmol/L过氧化氢水溶液混合得到混合溶液)浸泡24小时。浸泡结束后将种子捞出备用。

E、播种

将经步骤D处理的种子播种于沙子为发芽基质的发芽盒中，沙子覆盖种子厚度不超过0.5cm，加适量水分，以沙子湿润且无明显水分渗出为宜。于25℃±1℃恒温光照箱(16h光照/8h黑暗、光照强度10000lux)中培养。

结果：种子于播种后第10天开始萌发。第15天后四个重复组的种子平均萌发率为73.25％。

实施例4

不同处理方式对种子萌发率的对比分析：

选择从湖北荆州2020年9月下旬采收的果皮呈黄红色、健壮饱满且无病虫害的成熟金樱子的果实，获取饱满健壮的金樱子种子。种子处理方式及发芽情况统计如表1所示，对照组、处理组1-7均各统计饱满健壮的金樱子种子400粒(100粒为一个重复，共4个重复)。

表1不同处理方式金樱子种子发芽情况

Claims (4)

1.一种打破金樱子种子休眠和提高发芽率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a. 取新采收的金樱子种子，清洗后用5~10 μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡种子24小时，取出种子；

b. 将种子与珍珠岩混匀并加水润湿，于4℃条件下层积30-40天；

c. 用含5~15 μmol/L硝普钠和2.5~10 mmol/L过氧化氢的水溶液浸泡种子与珍珠岩的混合物24 小时，然后分离出种子；

d. 将种子播种于湿润沙子中，培养条件为：25℃±1℃、16 h光照/8 h黑暗、光照强度10000 lux。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a. 取新采收的金樱子种子，清洗后用5 μmol/L Karrikinolide水溶液浸泡种子24小时，取出种子；

b. 将种子与珍珠岩混匀并加水润湿，于4℃条件下层积40天；

c. 用含10 μmol/L硝普钠和5 mmol/L过氧化氢的水溶液浸泡种子与珍珠岩的混合物24 小时，然后分离出种子；

d. 将种子播种于湿润沙子中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤b中的将种子与珍珠岩混匀并加水润湿是将种子与珍珠岩以重量比1:5的比例混合均匀，加入适量水使种子与珍珠岩混合物湿润且不出现明水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤d，具体如下：将种子播种于沙子上，用沙子覆盖种子且厚度不超过0.5 cm，加适量水使沙子湿润且无水分渗出。