CN113396666A - 一种促进细叶韭种子萌发的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促进细叶韭种子萌发的方法。它包括如下步骤：将细叶韭种子吸水后，经过变温培养，至其萌发；所述变温培养条件如下：以24h作为一个循环周期，温度为依次在10～20℃、20～30℃各12h，光照条件为24h黑暗或依次经12h黑暗、12h光照。本发明方法能显著提高细叶韭种子的萌发率和萌发速度。

Description

一种促进细叶韭种子萌发的方法

技术领域

本发明涉及一种促进细叶韭种子萌发的方法，属于生物技术领域。

背景技术

细叶韭(Allium tenuissimum Regel)是单子叶植物纲、百合科(Liliaceae)、葱属(Allium)多年生草本植物，在我国分布广泛，是一种野生植物资源。

细叶韭可食用保健、药用、饲用等，是一种具有多种经济价值的野生蔬菜资源。细叶韭作为一种野生蔬菜，营养丰富，风味独特，属纯天然绿色保健食品。细叶韭作为肉食调味品和蔬菜，以花序为食用器官，以干制为主，也可腌制食用。

由于细叶韭常生于海拔较高的荒漠、砂地或干旱山坡。野生细叶韭分布零散，采割极为不易，加之受其生物学特性限制，其年产量随气候的不同而不稳定。

人工栽培是解决日益增长的市场需求与野生细叶韭资源日益减少的矛盾的有效途径之一。人工栽培可以保证细叶韭产量，满足人们食用细叶韭的需求。但细叶韭新鲜种子具有生理休眠，萌发率低。在实际的种植栽培生产过程中，细叶韭种子具有的休眠特性给人工播种栽培带来了出苗率低及出苗不齐等问题，严重影响了细叶韭的产量和质量。因此，提高细叶韭种子的萌发率是促进其资源开发和利用的关键技术之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进细叶韭种子萌发的方法，本发明方法能提高种子的萌发率和萌发速度。

本发明提供的一种促进细叶韭种子萌发的方法，包括如下步骤：将细叶韭种子吸水后，经过变温培养，至其萌发；

所述变温培养条件如下：以24h作为一个循环周期，温度为依次在10～20℃、20～30℃各12h，光照条件为24h黑暗或依次经12h黑暗、12h光照。

本发明中，所述12h光照中，所述光照具体可为100μmol·m^-2·s^-1光强的冷白光源。

上述的方法中，所述细叶韭种子吸水至种子增重为50.06±0.54％。

本发明中，所述细叶韭种子的吸水进程大致可分为3个阶段：快速吸水期、缓慢吸水期和平台期；细叶韭种子吸水达到饱和时，种子增重为50.06±0.54％；种子在前12h吸水较快，种子重量快速增加；经过48h后进入平台期，种子重量几乎不再增加；培养时间超过72小时，含水量约为50.06±0.54％。

上述的方法中，所述细叶韭种子放置在湿润滤纸上进行吸水。

上述的方法中，所述变温培养的时间可为10～20天，具体可为15天。

上述的方法中，所述变温培养条件如下：以24h作为一个循环周期，温度为a)-c)中任一项：a)依次在10℃、20℃各12h；b)依次在15℃、25℃各12h；c)依次在20℃、30℃各12h；优选，温度为15℃、25℃各12h。

上述的方法中，所述光照条件优选可为24h黑暗。

上述的方法中，所述方法中还包括在所述变温培养过程中，将所述细叶韭种子经暖层积预处理的步骤。

上述的方法中，所述暖层积预处理的条件如下A)或B)：

A)以24h作为一个循环周期，温度为依次在15℃、25℃各12h，光照条件为24h黑暗；

时间可为4～6个月，具体可为5个月。

B)以24h作为一个循环周期，温度为如下1)-5)所示，光照条件均为24h黑暗，1)-5)组温度条件的各处理时间为1个月，连续培养5个月；

1)依次在15℃、25℃各12h；

2)依次在10℃、20℃各12h；

3)依次在5℃、15℃各12h；

4)依次在10℃、20℃各12h；

5)依次在15℃、25℃各12h。

上述的方法中，所述方法中还包括在所述变温培养之前进行擦破所述细叶韭种子种皮的步骤。

上述的方法中，所述方法中还包括在所述变温培养之前将所述细叶韭种子用浓硫酸浸泡处理的步骤。

上述的方法中，所述浓硫酸的质量百分浓度可为95～98.3％，具体可为98％；

所述浓硫酸浸泡的时间可为5～20min，优选10分钟。

本发明具有以下优点：

1、本发明种子在15/25℃黑暗条件下萌发率最高；

2、本发明经15/25℃暖层积能显著提高细叶韭种子的萌发率和萌发速率，实现种子的快速大量萌发；

3、本发明经暖-冷-暖层积处理后的最终萌发率显著高于冷-暖-冷层积处理(P<0.05)，其中细叶韭种子依次经过暖-冷-暖层积后种子最终萌发率为76±3％；

4、本发明经摩擦种皮能显著提高细叶韭种子的萌发率和萌发速率，实现种子的快速大量萌发；

5、本发明经浓硫酸浸泡的细叶韭种子萌发率显著高于未经过浓硫酸浸泡的沙葱种子；

6、本发明方法能显著提高种子的萌发率和萌发速度。

附图说明

图1为细叶韭新鲜种子在不同变温和光照下的初始萌发率(平均值±标准误)；

图2为15/25℃暖层积处理对细叶韭种子萌发的作用(平均值±标准误)；

图3为不同时长的冷层积处理细叶韭种子的萌发率(平均值±标准误)；

图4为Move-along实验处理对细叶韭种子萌发的作用(平均值±标准误)；

图5为摩擦种皮处理细叶韭新鲜种子在不同温度的萌发率(平均值±标准误)；

图6为浓硫酸处理细叶韭新鲜种子在不同温度的萌发率(平均值±标准误)；

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中，细叶韭种子于2014年9月-10月采集于内蒙古鄂尔多斯市中国科学院沙地草地生态研究站(39°37′49″2N，110°10′08″3E)，通过过筛处理获得干净的种子。

实施例、

一、细叶韭新鲜种子萌发实验

将细叶韭新鲜种子摆放在装有两层湿润滤纸的直径5厘米的培养皿中。温度设置为：变温5/15℃、10/20℃、15/25℃、20/30℃，上述变温为低温高温各12h交替(如5℃、15℃各12h交替，依此类推，下同)，变温时直接将培养箱温度设置为目标温度，自动变温。光照设置为12h黑暗/12h光照(100μmol·m^-2·s^-1光强的冷白光源)和24h黑暗两种。12h黑暗/12h光照处理时，黑暗对应低温，光照对应高温(如依次进行5℃、12h黑暗，15℃、12h光照交替；依此类推)。本实验12h黑暗/12h光照和24h黑暗分别设置4个重复，每个重复25粒种子。萌发实验开始后，每24小时观察记录一次萌发数，以胚根伸出1mm作为萌发指标，并将萌发的种子移走。萌发测试15天后结束，统计种子萌发数量，通过解剖刀按压以检验未萌发种子的活力。实验结果如图1所示。

图1表明，细叶韭种子在不同变温和光照(5/15℃、10/20℃、15/25℃、20/30℃)下的萌发存在差异。细叶韭种子在15/25℃黑暗条件下萌发率最高，为51±5％；在5/15℃和暗/光交替条件下最低，萌发率仅为2±1％。双因子方差分析结果表明，光照对种子萌发无显著影响，温度以及温度和光照的交互作用对种子萌发具有显著影响。

二、层积实验

2.1暖层积实验

(1)暖层积预处理

将种子放在装有两层湿润滤纸的培养皿中，然后将培养皿放在15/25℃和24h黑暗条件下，连续培养5个月。

(2)种子萌发实验

暖层积过程中，每5天取出种子，在安全的绿光源灯下观察并统计种子的萌发情况，并用镊子取出萌发的种子。实验设置4个重复，每个重复100粒种子。实验期间补充因蒸发而丧失的水分，并计算种子累计萌发率。实验结果如图2所示。

由图2中结果表明，暖层积能提高细叶韭种子的萌发率，在15/25℃全黑暗条件下暖层积5个月后种子最终萌发率为84±3％。

以上实验结果表明，15/25℃全黑暗条件下暖层积能显著提高细叶韭种子的萌发率和萌发速率，实现种子的快速大量萌发。

2.2冷层积实验

(1)冷层积预处理

在铁盒底部放置用蒸馏水湿润的干净沙子(先用0.4mm和1mm的筛子均匀过筛沙子，去除较细和较粗的沙子，然后用清水反复冲洗去除沙子中的杂质。在100℃温度烘干灭菌。通过分别称量干沙和湿沙重量的方法，将沙子的含水量控制在10～14％。在湿润的沙子上平铺两层滤纸，将种子放在滤纸上面，然后在种子上面盖一层湿润的滤纸，再把铁盒盖紧，以保持黑暗的环境。整个实验过程中，使种子保持在湿润黑暗的条件下。将装有种子的铁盒放在5℃冰箱中层积4个月，定期取出部分种子用于萌发实验。

(2)种子萌发实验

冷层积过程中取出的种子分别在变温5/15、10/20、15/25和20/30℃以及24h黑暗条件下进行萌发实验。培养实验设置4个重复，每个重复25粒种子。种子萌发指标是胚根伸出1毫米，在安全的绿光源灯下每24h观察统计一次种子萌发情况，并用镊子取出萌发的种子。每次培养实验进行30天。实验结果如图3所示。

由图3中结果表明，冷层积单独作用无法打破细叶韭种子的休眠，一段时间的冷层积处理，不能减弱种子休眠，种子萌发率甚至出现显著下降(F＝6.67，P<0.05)。冷层积对细叶韭新成熟种子萌发没有促进作用，长时间的冷层积甚至抑制了种子的萌发。

2.3Move-along实验

在24h黑暗条件下，将细叶韭种子依次放在15/25、10/20、5/15、10/20和15/25℃或者5/15、10/20、15/25、10/20和5/15℃温度梯度下，按顺序每个温度梯度下培养1个月，合计连续培养5个月。每5天取出种子，在安全的绿光源灯下观察并统计种子的萌发情况，并用镊子取出萌发的种子。实验设置4个重复，每个重复100粒种子。将种子放在装有湿润滤纸的培养皿中，并将培养皿放在7号自封袋中。通过在不同培养箱之间移动自封袋，改变种子的培养温度。种子在每个温度放置的时间为一个月。实验期间补充因蒸发而丧失的水分，并计算种子累计萌发率。变温温度为模拟植物生境生长季时期不同月份的日平均温度最低值和最高值，其中，5/15℃代表4月初和10月的温度，10/20℃代表5月和9月温度，15/25℃代表6月和8月温度。实验结果如图4所示。

Move-along实验表明：依次经过暖-冷-暖温度条件培养显著促进细叶韭种子萌发(51±5％)；依次经过冷-暖-冷温度条件培养，细叶韭种子萌发率显著低于新鲜种子萌发情况。细叶韭种子依次经过暖-冷-暖层积后种子最终萌发率为76±3％；依次经过冷-暖-冷层积后种子最终萌发率为12±3％，暖-冷-暖层积处理后的最终萌发率显著高于冷-暖-冷层积处理(P<0.05)。

三、破坏种皮实验

3.1摩擦种皮实验

(1)摩擦种皮预处理

为了判断种皮的机械特性对种子的萌发是否有影响，将细叶韭的种子分别分为完整种子和摩擦种皮的种子两组。摩擦处理时，将沙葱种子放在一张P180砂纸上面，然后用另一张砂纸反复均匀摩擦沙葱种子，经过10分钟后，移走种子。沙葱种子经过砂纸摩擦后，肉眼可见黑色种皮破损明显，露出白色的胚乳，摩擦时间越长，破损越严重。

(2)种子萌发实验

将对照和摩擦种皮处理的种子各分成4个重复，每个重复25粒，放在直径为50毫米的垫有两层湿润滤纸的培养皿中，然后将培养皿放在密封的7号自封袋中。所有种子放在12h黑暗/12h光照的光循环条件下，以5/15℃、10/20℃、15/25℃、20/30℃的4种变温方式进行培养。每天检测种子萌发情况。将萌发的种子去除，并进行记录，30天后统计种子最终萌发率。实验结果如图5所示。

图5表明，摩擦种皮可以显著提高细叶韭种子萌发率。与未处理的完整种子相比，摩擦种皮可以显著提高细叶韭种子在各个温度条件下的萌发率。在15/25℃培养下摩擦种皮后的细叶韭种子能够达到最高萌发率为84±2％。

以上实验结果表明，摩擦种皮可以显著提高细叶韭种子的萌发率和萌发速率，实现种子的快速大量萌发。

3.2浓硫酸处理

(1)浓硫酸浸泡预处理

挑选成熟饱满的细叶韭种子，放入98％的浓硫酸溶液中浸泡不同时间(5分钟、10分钟、20分钟)，之后用清水反复冲洗，去除种子上粘附的硫酸。

(2)种子萌发实验

将硫酸浸泡过的细叶韭种子，放在直径为50毫米的垫有两层湿润滤纸的培养皿中，然后将培养皿放在密封的7号自封袋中。将种子放在15℃的培养箱中在12h黑暗/12h光照条件下培养15天，以24小时作为一个循环周期。每天检测种子萌发情况。将萌发的种子去除，并进行记录。以未进行处理的种子作为对照，实验结束后统计细叶韭种子萌发数和死亡种子数。实验结果如图6所示。

图6表明，经过浓硫酸浸泡的细叶韭种子萌发率显著高于未经过浓硫酸浸泡的沙葱种子(P<0.05)；随着浓硫酸浸泡时间增加，种子萌发率先增加后减少，浸泡10分钟时，种子萌发效果最好，种子萌发率为58％。

Claims (10)

1.一种促进细叶韭种子萌发的方法，包括如下步骤：将细叶韭种子吸水后，经过变温培养，至其萌发；

所述变温培养条件如下：以24h作为一个循环周期，温度为依次在10～20℃、20～30℃各12h，光照条件为24h黑暗或依次经12h黑暗、12h光照。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述细叶韭种子吸水至种子增重为50.06±0.54％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述细叶韭种子放置在湿润滤纸上进行吸水。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述变温培养的时间为10～20天。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述变温培养条件如下：以24h作为一个循环周期，温度为a)-c)中任一项：a)依次在10℃、20℃各12h；b)依次在15℃、25℃各12h；c)依次在20℃、30℃各12h；

和/或，所述光照条件为24h黑暗。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法中还包括在所述变温培养过程中，将所述细叶韭种子经暖层积预处理的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述暖层积预处理的条件如下A)或B)：

A)以24h作为一个循环周期，温度为依次在15℃、25℃各12h，光照条件为24h黑暗；

处理时间为4～6个月。

B)以24h作为一个循环周期，温度为如下1)-5)所示，光照条件均为24h黑暗，1)-5)组温度条件的各处理时间为1个月，连续培养5个月；

1)依次在15℃、25℃各12h；

2)依次在10℃、20℃各12h；

3)依次在5℃、15℃各12h；

4)依次在10℃、20℃各12h；

5)依次在15℃、25℃各12h。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法中还包括在所述变温培养之前进行擦破所述细叶韭新鲜种子种皮的步骤。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法中还包括在所述变温培养之前将所述细叶韭种子用浓硫酸浸泡处理的步骤。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述浓硫酸的质量百分浓度为95～98.3％；

所述浓硫酸浸泡的时间为5～20min，优选10分钟。

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