CN113906858B - 川芎无性繁殖干燥苓种的制备、储藏方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及药用植物栽种领域，具体公开了川芎无性繁殖干燥苓种的制备、储藏方法及应用，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：川芎成熟茎秆的采收：采摘节盘深棕色且充分膨大、芽体饱满肥大的成熟川芎茎秆，于阴凉通风处储存；步骤二：川芎苓种的制备和处理：将成熟川芎茎秆以各个膨大节盘为中心切割成中间留有一个膨大节盘的短节，得到新鲜川芎苓种，然后将所述新鲜川芎苓种干燥至含水量为5‑15％，得到所述干燥苓种。该方法工序简单、节省人力、成本低、适合大规模生产应用，该方法制备的无性繁殖种子可在低温和超低温环境中长期储存，具有良好的活力。

Description

川芎无性繁殖干燥苓种的制备、储藏方法及应用

技术领域

本发明涉及药用植物栽种领域，具体是川芎无性繁殖干燥苓种的制备、储藏方法及应用。

背景技术

川芎是著名川产道地药材，是国家卫健委批准和认可的保健食品原料。川产川芎因其所含的阿魏酸、川芎嗪、挥发油、生物碱等具有药理药效的成分含量高，对亚健康心脑血管疾病具有很好疗效，畅销国内外药品市场。且其“根入药、叶可食”，在农业方面具也有很好应用前景，还可用于保健品、美容化妆品、饲料添加剂、烟用香料添加剂及天然防腐剂等。川芎在四川、云南、贵州和湖北等地均有栽培，主产区为四川。

种业是农业生产的起点，也是保障国家粮食安全的基石，党和国家高度关注，从中央一号文件到政府工作报告再到“十四五”规划纲要都对种业发展问题作出了详细的布局。种子是确保国家粮食安全和农业高质量发展的“源头”。无性繁殖体作为种子的一种形态，在园艺、林木和药用植物的人工种植中适用广泛，兼具取材方便、育苗期短、品种特性稳定和节约种子费用等优点。

川芎在四川近几年的栽培历史中鲜见开花结实记录，生产上均是以新鲜地上膨大茎节(苓种或芎苓子)的无性方式进行繁殖，且其苓种生产处于自繁自用和现繁现用阶段，种子库存不足难以应对干旱、洪水等极端自然灾害造成的威胁，且新鲜苓种采后易腐烂劣变、储运成本高、易携带病虫害及价格不稳定，严重制约其在都市农业和太空农业中的应用和发展。如何创新川芎种子是川芎种源亟待解决的“卡脖子”问题，是否能实现川芎苓种运输轻便化、储藏长期化将决定其在未来都市和太空农业中的应用前景。

此外，目前有关川芎苓种保存技术的研究成果较少。成都中医药大学系统研究了川芎苓种标准化及种质保存技术，建立了川芎苓种冷藏保存方法(智能低温低湿种子储藏柜：温度4-5℃，湿度31-37％)，可短期保存3个月；以茎段为组培材料建立试管苗，通过添加生长抑制剂等限制其生长，可达到中期(约6个月)保存目的。四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所公布了一种川芎无性繁殖种子处理、扦插、轮作等高效丰产的栽培方法，该方法涉及的苓种处理也是采用0-4℃保存20-60天。现有公开的研究成果均仅适用于川芎苓种中短期保存(6个月以内)，未能突破其种子长期有效保存的技术瓶颈。因此目前亟需一种可长期储藏的川芎苓种，以解决目前川芎种质资源难以长期有效保存的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供川芎无性繁殖干燥苓种的制备方法，以至少达到工序简单、节省人力、成本低、适合大规模生产应用的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

川芎无性繁殖干燥种子的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：川芎成熟茎秆的采收：采摘节盘深棕色且充分膨大、芽体饱满肥大的成熟川芎茎秆，于阴凉通风处储存；

步骤二：川芎苓种的制备和处理：将成熟川芎茎秆以各个膨大节盘为中心切割成中间留有一个膨大节盘的短节，得到新鲜川芎苓种，然后将所述新鲜川芎苓种干燥至含水量为5-15％，得到所述干燥苓种。

在一些较优的实施例中，步骤二中，所述新鲜川芎苓种干燥至7-12％；更优的，所述新鲜川芎苓种干燥至8-10％。

进一步的，步骤一中，所述川芎茎秆剔除扦子、茴香秆、大当当、玉咀和海棠苓等弱茎秆；所述川芎茎秆去除茎叶、底部膨大根茎。

进一步的，步骤二中，所述短节的长度为2-4cm；所述短节在所述节盘两端各留茎1-2cm。

进一步的，步骤二中，所述的新鲜川芎苓种为芽体呈扁圆锥形、饱满、肥大、节盘颜色深棕色、苓子系数为2.0-3.0的正山系苓种。

进一步的，步骤二中、所述新鲜川芎苓种剔除弱茎秆、遭病虫害、无芽嘴或已发芽的苓种。

进一步的，步骤二中，所述的干燥方法为常规种子干燥方法，例如自然风干、晒干和热空气干燥等。

进一步的，步骤二中，所述的干燥苓种置于隔绝空气和水分的条件下保存。

进一步的，所述干燥苓种的储藏方法为：将所述干燥苓种于-196℃～25℃的温度下密封保存；低温及超低温条件下所述保存的时间为1年以上。

本发明的目的之二在于，提供所述制备方法制得的川芎无性繁殖干燥苓种。

本发明的目的之三在于，提供所述川芎无性繁殖干燥苓种的应用，包括但不限于：大田、温室、植物工厂、室内、深海、深地和深空等空间的生产、繁殖和软化栽培。

本发明的有益效果是：

1、本发明的川芎无性繁殖种子克服了现有苓种自繁自用和现繁现用，难以应对干旱、洪水等极端自然灾害造成的威胁等困境，解决新鲜苓种采后易腐烂劣变、储运成本高、易携带病虫害及价格不稳定等产业问题。

2、本发明的制备方法建立了从苓种的采收到处理、储藏和活力测定等一系列过程的技术方案，为其他药用植物、园艺及林木植物无性繁殖种子的保存奠定理论基础，提供新的思路、技术和方法。

3、本发明的川芎无性繁殖种子可以在常温、低温和超低温的环境中长期储存，为极地/太空等低温地区的农业发展提供了新方向。

附图说明

图1为实施例1中含水量为8％、10％、12％、15％、25％、40％和62％川芎的无性繁殖苓种播种后的发育情况；

图2为实施例2中储藏温度为25℃、4℃、-20℃和-80℃和-196℃的川芎无性繁殖干燥苓种恢复至室温播种后的发育情况；

图3中a为实施例3中新鲜番茄、甘薯和马铃薯的无性繁殖种子直播后的发育情况，b为实施例3中番茄、甘薯的10％含水量无性繁殖种子播种后的发育情况。

具体实施方式

下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

对不同含水量川芎无性繁殖种子的生长势和活力的进行测定，具体实施方式如下：

S1：川芎茎秆的采收：在川芎苓种成熟季节(6月至7月)，选择阴天或晴天露水干后，将成熟、健壮的川芎茎秆采摘去除顶端茎叶和底部根茎后打捆收获，剔除扦子、茴香秆、大当当、玉咀和海棠苓等弱茎秆。采收当天采用干燥无污染的运输工具运抵室内置阴凉通风处。

S2：川芎苓种的处理：将川芎茎秆节盘处切割成3-4cm的短节，每节中间留一个膨大的节盘，节盘的两端各留茎1-2cm。将切割下的苓种分组薄摊于通风的室内或室外自然干燥，分别待其水分散失到含水量8％、10％、12％、15％、25％、40％和62％，供后续栽培需求。川芎苓种选用芽体呈扁圆锥形，饱满、肥大，节盘颜色深棕色、苓子系数2.0-3.0的优质正山系，规避遭病虫害的无芽嘴的或已发芽的劣质苓种。

S3：川芎种子活力的测定：分别将含水量8％、10％、12％、15％、25％、40％和62％的川芎苓种用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液浸泡约20分钟，晾干表面水分栽种。栽种时使节盘与土壤充分接触，并露出一半节盘，用适当的碎草覆盖。后续按照光、温、水、气、肥等的常规养护方法管理川芎芽苗，并及时除草和防病虫害。实时监测川芎种苗的生存力、生长势和生长发育状况，统计其发芽率、发芽时间、发芽个数、植株高度及生物产量等农艺性状指标。不同含水量的川芎苓种活力测定结果如表1和图1所示。

表1

由实验数据可知，川芎苓种适度脱水对种子发芽时间和发芽率影响不大，含水量10％的苓种发芽率高达97％，其芽苗菜高度、芽个数和百株重量与新鲜苓种(含水量65％)基本一致，且所有苓种芽苗菜均生长整齐且健壮。

实施例2

对不同温度下川芎无性繁殖种子苓种的储藏时间进行测试，具体实施方式如下：

S1：干燥川芎苓种不同温度的储藏：以含水量10％的干燥苓种为例。将本发明方法制备的干燥川芎无性繁殖种子分组装入密封袋中，其中三组分别放置于4℃、-20℃和-80℃的冰箱中储藏，其中一组放置于-196℃的液氮中储藏，剩余一组放置于常温(约25℃)储藏。14天后，将5组种子取出恢复至室温后进行进行活力测定，测试结果如表2所示。

S2：不同温度储藏后川芎苓种活力的测定：分别将不同温度储藏25℃、4℃、-20℃和-80℃和-196℃的川芎苓种密封袋取出放置阴凉的室内，待其种子温度恢复至室温后，用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液浸泡约20分钟，晾干表面水分栽种。栽种时使节盘与土壤充分接触，并露出一半节盘，用适当的碎草覆盖。后续按照光、温、水、气、肥等的常规养护方法管理川芎芽苗，并及时除草和防病虫害。实时监测川芎种苗的生存力、生长势和生长发育状况，统计其发芽率、发芽时间、发芽个数、植株高度及生物产量等农艺性状指标，结果如图2所示。不同温度储藏的川芎苓种的活力测定结果如表2所示。

表2

实施例3

以番茄、甘薯和马铃薯等作物的成熟茎节为材料制备无性繁殖种子，进行直播，种子发育情况如附图3a所示。新鲜番茄和甘薯茎节再生能力较强，能生根发芽；但新鲜马铃薯茎节根再生能力较弱，芽再生消耗完储存物质后根仍不能再生，最终茎节不能再生为完整植株。

另取番茄和甘薯的无性繁殖种子干燥至含水量10％，然后进行播种，种子发育情况如附图3b所示。由番茄和甘薯含水量10％的茎节制得的无性繁殖种子不具有活力，两者均不能正常生根发芽。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.川芎无性繁殖干燥苓种的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：川芎成熟茎秆的采收：采摘节盘深棕色且充分膨大、芽体饱满肥大的成熟川芎茎秆，于阴凉通风处储存；

步骤二：川芎苓种的制备和处理：将成熟川芎茎秆以各个膨大节盘为中心切割成中间留有一个膨大节盘的短节，得到新鲜川芎苓种，然后将所述新鲜川芎苓种干燥至含水量为5-15％，得到所述干燥苓种；

所述干燥苓种的储藏方法为：将所述干燥苓种于-80℃～-196℃的温度下密封保存；

所述的干燥苓种置于隔绝空气和水分的条件下保存。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述成熟川芎茎秆需去除茎叶、底部膨大根茎。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述短节的长度为2-4厘米；所述短节在所述节盘两端各留茎1-2厘米。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述新鲜川芎苓种剔除弱茎秆、遭病虫害、无芽嘴或已发芽的苓种。

5.如权利要求1-4任一所述方法的制备得到的干燥苓种的应用，其特征在于：包括但不限于，大田、温室、植物工厂、室内、深海、深地和深空的生产、繁殖和软化栽培。

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