CN113767840A - 一种人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，通过在秦岭石蝴蝶花冠完全展开时进行授粉；授粉时采取多个植株多个花序交叉授粉；将收集到的秦岭石蝴蝶自然成熟种子通过基质进行培养繁殖。秦岭石蝴蝶种子的成功萌发，为秦岭石蝴蝶的人工繁殖提供了新的思路。解决了无性繁殖的遗传背景单一，对今后秦岭石蝴蝶的种群保护与开发应用方面研究具有重要科学意义。与现有的秦岭石蝴蝶无性繁殖相比，不仅方法简单、节约成本，还丰富了物种的多样性，由于果荚中的种子数目极多，大大提高了人工繁殖的效率。方法简单易操作。该方法操作简单，无需借助昂贵的仪器设备，仅需提供简单的培养条件即可实施。
Description
技术领域
本发明涉及濒危珍稀植物人工条件下有性繁殖技术领域，尤其涉及一种人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法。
背景技术
秦岭石蝴蝶(Petrocosmea qinlingensis W.T.Wang)为苦苣苔科，石蝴蝶属，中华石蝴蝶组，多年生草本植物。其模式标本由傅坤俊先生于1952年在陕西省勉县茶店采集，王文采教授在1981年观察该标本时，发现其花冠上唇内面被开展的白色柔毛，区别于中华石蝴蝶花冠内面无毛，因此将其认定为新种，命名为秦岭石蝴蝶。自命名后的30多年间开展了多次野外调查，但均未发现其野生居群。直到2013年，在陕西省第二次野生植物资源调查和汉中市极小种群野生植物资源调查中才被重新发现。目前该植物属秦岭地区特有的国家二级珍稀濒危保护植物，野生居群地理分布极为狭窄，个体数量稀少，在中国珍稀濒危植物信息系统中已被列为极危。秦岭石蝴蝶为石蝴蝶属分布最北缘的植物，对于研究该属植物的种群演化具有非常重要的价值，其淡紫色的花冠也极具观赏价值。因此，开展的秦岭石蝴蝶人工繁育技术研究，尤其是通过种子有性繁殖，对今后秦岭石蝴蝶的种群保护与开发应用方面研究具有重要科学意义。
目前人工繁殖秦岭石蝴蝶方法主要为无性繁殖，包括叶片扦插和组织培养等，但该方法获得的秦岭石蝴蝶成苗，均来自无性繁殖，没有基因交流，遗传型比较单一，降低了秦岭石蝴蝶的物种多样性，不利于后期的秦岭石蝴蝶野外回归和迁地保护。虽然秦岭石蝴蝶被认为是以有性繁殖和无性繁殖2种方式共同维持种群数量，但是一直以来有性繁殖方式并未得到确切证实。有研究将野外采回的秦岭石蝴蝶种子，放入15℃、25℃培养箱中连续培养60天，均无发芽。经分析，造成种子不育的原因是秦岭石蝴蝶8-9月花期时，正值勉县的雨季，这时的光照、气温和降水均不利于柱头授粉和子房发育，因此在自然条件下，存在种子不育的现象。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括以下步骤：
S1：在秦岭石蝴蝶花冠完全展开时进行授粉；授粉时采取多个植株多个花序交叉授粉；
S2：将收集到的秦岭石蝴蝶自然成熟种子通过基质进行培养繁殖。
所述步骤S1授粉具体为：选择天气晴朗的上午10～11时，选取生长健壮，花序杆粗壮的秦岭石蝴蝶植株进行授粉；
授粉时左手轻轻托起花朵，右手持小毛笔在花蕊处轻轻蘸取花粉，并授粉于另一株的花朵柱头之上，授粉时动作要轻柔，避免损伤柱头。
所述步骤S2中的种子培养包括以下步骤：
S21：将收集到的秦岭石蝴蝶自然成熟种子放在离心管或自封袋中，封口放置在4～6℃冰箱里分别设置春化时间为15d、30d、45d和60d，剥开种荚，用铅笔轻轻敲种荚，使微小的种子撒落在干净的白纸上；
S22：选择干净过筛的细沙，进行高压蒸汽灭菌20分钟，然后平铺于培养皿中，将白纸上的种子均匀地撒在基质上，用小喷壶喷水至细沙湿润，盖上皿盖置于26±1℃的培养箱中，暗培养5～7d后转为光照培养，光照强度为3000Lx；
S23：每隔2天喷一次Hogland营养液，每次喷至湿润即可，10d左右可见萌发，25d左右大面积出芽，培养50d后将培养皿中的幼苗移栽至灭菌的基质中。
所述基质由泥炭土、珍珠岩、蛭石混合而成。所述基质中泥炭土、珍珠岩、蛭石按体积比1：1：1混合而成。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)秦岭石蝴蝶种子的成功萌发，证实了其有性繁殖方式的存在，否定了其种子不可育的猜测，为秦岭石蝴蝶的人工繁殖提供了新的思路。
(2)解决了无性繁殖的遗传背景单一，对今后秦岭石蝴蝶的种群保护与开发应用方面研究具有重要科学意义。
(3)与现有的秦岭石蝴蝶无性繁殖相比，不仅方法简单、节约成本，还丰富了物种的多样性，由于果荚中的种子数目极多，大大提高了人工繁殖的效率。
(4)方法简单易操作。该方法操作简单，无需借助昂贵的仪器设备，仅需提供简单的培养条件即可实施。
附图说明
图1是秦岭石蝴蝶人工授粉与果荚的收集图；
图1中：A：秦岭石蝴蝶人工授粉；B：授粉后的秦岭石蝴蝶膨大的果荚；C：成熟后收集的秦岭石蝴蝶果荚；
图2是秦岭石蝴蝶种子与种子萌发苗图；
图2中：A：秦岭石蝴蝶种子；B：播种20d的秦岭石蝴蝶幼苗；C：培养了3个月的秦岭石蝴蝶种子苗；D：培养了8个月的秦岭石蝴蝶种子苗
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：在秦岭石蝴蝶花冠完全展开时，选择天气晴朗的上午10～11时左右，选取100棵生长健壮，花序杆粗壮的秦岭石蝴蝶植株进行授粉，合计授粉146个花朵。左手轻轻托起花朵，右手持自制小毛笔在花蕊处轻轻蘸取花粉，并授粉于另一株的花朵柱头之上，授粉时动作要轻柔，避免损伤柱头。授粉时应采取多个植株多个花序交叉授粉的方式，减少自交的发生，每一朵花在2d之内，连续授粉2次。
如图2所示：将收集到的秦岭石蝴蝶自然成熟种子放在离心管或自封袋中，封口放置在4～6℃冰箱里分别设置春化时间为15d,30d,45d和60d，剥开种荚，用铅笔轻轻敲种荚，使微小的种子撒落在干净的白纸上。选择干净过筛的细沙，进行高压蒸汽灭菌20分钟，然后平铺于培养皿中，将白纸上的种子均匀地撒在基质上，用小喷壶喷水至细沙湿润，盖上皿盖置于26±1℃的培养箱中，暗培养5～7d后转为光照培养，光照强度为3 000Lx。每隔2天喷一次Hogland营养液，每次喷至湿润即可，10d左右可见萌发，25d左右大面积出芽，培养50d后将培养皿中的幼苗移栽至灭菌的基质中，基质中含有泥炭土、珍珠岩、蛭石，其体积比为1：1：1。
自然条件下秦岭石蝴蝶可通过昆虫进行授粉，但即便如此其自然结实率也较低，且存在败育现象。在长期的人工荫棚栽培条件下也观察到了多种访花昆虫，但荫棚的存在也对一些昆虫的访花行为造成了阻碍，因此采取一定的方法进行人工辅助授粉就显得十分必要。授粉成功的花朵，在花冠败落之后的7d内，子房开始发育，种荚开始膨大，呈翠绿色，经过约45d的生长之后种子成熟。待成功结种的种荚自然干枯后，连同种荚一起轻轻摘下，将摘下的种荚置于阴凉通风处3d使其自然干燥，最后将干燥后的种荚储存于一干燥密闭容器内，放入在4℃冰箱中进行春化2-3个月。
本研究通过温室培养以及人工授粉的方式成功收集到秦岭石蝴蝶种子。秦岭石蝴蝶种子微小，种量丰富，每个果荚约有350～400粒种子，种子长约0.45mm，宽约0.14mm，黑褐色。将收集到的种子经过4℃冰箱中进行春化2-3个月，处理后成功使其萌发，从第5d开始，秦岭石蝴蝶种子陆续开始萌发，在第12d时秦岭石蝴蝶幼苗的叶宽约1mm左右，一侧叶片尖部还留有种壳。30d左右出芽数达到最多，出芽率约为50％，其中最早出芽的小苗已长至0.5cm左右大小。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在秦岭石蝴蝶花冠完全展开时进行授粉；授粉时采取多个植株多个花序交叉授粉；
S2：将收集到的秦岭石蝴蝶自然成熟种子通过基质进行培养繁殖。
2.根据权利要求1所述的人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，其特征在于：所述步骤S1授粉具体为：选择天气晴朗的上午10～11时，选取生长健壮，花序杆粗壮的秦岭石蝴蝶植株进行授粉；
3.根据权利要求2所述的人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，其特征在于：授粉时左手轻轻托起花朵，右手持小毛笔在花蕊处轻轻蘸取花粉，并授粉于另一株的花朵柱头之上，授粉时动作要轻柔，避免损伤柱头。
4.根据权利要求1所述的人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，其特征在于：所述步骤S2中的种子培养包括以下步骤：
S21：将收集到的秦岭石蝴蝶自然成熟种子放在离心管或自封袋中，封口放置在4～6℃冰箱里分别设置春化时间为15d、30d、45d和60d，剥开种荚，用铅笔轻轻敲种荚，使微小的种子撒落在干净的白纸上；
S22：选择干净过筛的细沙，进行高压蒸汽灭菌20分钟，然后平铺于培养皿中，将白纸上的种子均匀地撒在基质上，用小喷壶喷水至细沙湿润，盖上皿盖置于26±1℃的培养箱中，暗培养5～7d后转为光照培养，光照强度为3000Lx；
S23：每隔2天喷一次Hogland营养液，每次喷至湿润即可，10d左右可见萌发，25d左右大面积出芽，培养50d后将培养皿中的幼苗移栽至灭菌的基质中。
5.根据权利要求4所述的人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，其特征在于：所述基质由泥炭土、珍珠岩、蛭石混合而成。
6.根据权利要求5所述的人工控制条件下的秦岭石蝴蝶种子繁殖方法，其特征在于：所述基质中泥炭土、珍珠岩、蛭石按体积比1：1：1混合而成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211210 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |