CN114246025A

CN114246025A - 一种促进元宝枫种子萌发的方法

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Publication number: CN114246025A
Application number: CN202011030208.XA
Authority: CN
Inventors: 穆艳娟; 杨月明; 陆璐; 王丽丽; 王宁; 鲁仪增
Original assignee: CENTER FOR FOREST GENETIC RESOURCES OF SHANDONG PROVINCE
Current assignee: CENTER FOR FOREST GENETIC RESOURCES OF SHANDONG PROVINCE
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-03-29

Abstract

本发明提供一种促进元宝枫种子萌发的方法，涉及元宝枫繁育技术领域，包括如下步骤：(1)采种，通风阴干后去翅；(2)用5％次氯酸钠溶液消毒5min，清水洗净；(3)准备122℃条件下灭菌18min的DKW培养基，加入活性炭作为种子萌发基质；(4)选择TDZ0.3mg/L、6‑BA0.7mg/L作为生长激素；(5)培养条件：20℃，光照16h。本发明具有提高元宝枫种子发芽率，操作步骤简单的有益效果。

Description

一种促进元宝枫种子萌发的方法

技术领域

本发明涉及元宝枫繁育技术领域，具体是一种促进元宝枫种子萌发的方法。

背景技术

元宝枫(Acer truncatum Bunge)，又叫元宝槭、元宝树、平基槭等，属槭树科(Aceraceae)槭属(Acer Linn.)植物，广泛分布于我国东北、西北、华北和华东等地。其观赏效果好，抗逆性强，籽、油、叶等植物材料中富含功能性成分，而且油内富含神经酸，是我国特有的木本油料树种和新资源树种。在保医药保健、粮油安全、生物柴油等多个方面发挥独特作用。但在元宝枫产业发展中，其无性繁育技术不成熟，元宝枫春季“T”型芽接成活率62.5％～94％，无性系之间嫁接成活率不稳定；元宝枫扦插生根受繁殖材料、生长调节剂及其处理方法、基质类别等多种因素影响，虽然有报道生根率达89％～90％，但相关技术成熟度仍难以满足规模化生产应用的需求；元宝枫种子为类型Ⅲ浅生理休眠，新采集种子的萌发率非常低(4％)，种皮内含物抑制其种子有效萌发，其播种育苗中仍存在发芽率低、发芽不整齐等问题。为提高元宝枫种子发芽率，何俊德利用0.2％赤霉素将元宝枫种子发芽率提高到48％、出苗率42％，李久道等添加200mg/L、400mg/L赤霉素(GA₃)和2％硝酸钾(KNO₃)将元宝枫种子的发芽率提高到61.7％。还有学者研究表明，破除种皮以及外源激动素和乙烯处理可促进元宝枫种子萌发，但是光照和赤霉素对元宝枫种子萌发没有促进作用。

发明内容

本发明提供一种促进元宝枫种子萌发的方法，解决了现有技术中元宝枫种子出芽率低，促萌发方法复杂的技术问题。

本发明是这样实现的：包括如下步骤：(1)采种，通风阴干后去翅；(2)用5％次氯酸钠溶液消毒5min，无菌水冲洗3-5次；(3)准备DKW培养基，加入活性炭、TDZ 0.3mg/L和6-BA0.7mg/L混合均匀，作为种子萌发基质；(4)步骤(1)所得的种子点播入步骤(3)得到的DKW培养基中，培养条件：20℃或25℃恒温，光照16h。

作为进一步地优选，步骤(3)中，所述活性炭用量为0.2g/L。

作为进一步地优选，步骤(4)中，所述种子埋入所述DKW培养基的深度约为种子体积的3/4至全埋。

作为进一步地优选，步骤(4)中，培养温度为25℃。

作为进一步地优选，所述DKW培养基的pH值为5.9～6.0。

作为进一步地优选，步骤(3)中，所述DKW培养基在122℃条件下灭菌18min。

作为进一步地优选，步骤(3)中，所述DKW培养基包括琼脂6.5g/L，蔗糖30g/L。

本发明的有益效果：建立元宝枫种子消毒体系，利用5％次氯酸钠溶液处理元宝枫去翅带壳种子5min，有效降低细菌、真菌侵染，避免因细菌、真菌侵染种子造成发芽率降低，；无需去除果壳，操作简单，消毒效果良好，延长种子保存率。选择适宜激素作为元宝枫种子生长调节剂，提高元宝枫种子发芽率。培养基中添加活性碳，模拟元宝枫种子播入土壤后的黑暗状态，利于促进种子萌发。

附图说明

图1是元宝枫种子点播于DKW培养基的示意图；

图2是元宝枫种子点播后生长示意图；

图3是DT1-DT9不同消毒处理方法下元宝枫种子发芽率图表；

图4是GR1-GR9不同植物生长调节剂处理后的元宝枫种子发芽率图表；

图5是GR1-GR9不同植物生长调节剂处理后的效应曲线图表；

具体实施方式

实施例

用5％次氯酸钠溶液消毒去翅种子5min，无菌水冲洗3-5次；准备DKW培养基，琼脂6.5g/L+蔗糖30g/L，加入活性炭(分析纯级(AR))0.2g/L、TDZ 0.3mg/L和6-BA 0.7mg/L，混合均匀后122℃条件下灭菌18min，pH5.9～6.0，参阅附图1，种子点播入DKW培养基中，点播深度为种子体积的3/4或全埋。培养条件：25℃恒温，光照16h，生长示意图参阅附图2。

2018年10月下旬，于内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗的松树山林场中，选择结果量大的元宝枫母树(树高约8m，胸径48.3cm)，采集其树冠南侧的元宝枫果实，记录母树信息并标记株号，装入网袋内运回实验室。经简单去杂处理后于通风处阴干，置低温干燥处保存。选择籽粒饱满的果实去翅后备用。

萌发基质为122℃条件下灭菌18min的DKW培养基，琼脂6.5g/L，蔗糖30g/L，pH5.9～6.0。培养期间的光照长度16h。

消毒处理实验

消毒试剂采用次氯酸钠溶液。采用去果翅后带果壳消毒处理、去果翅和去果壳后消毒处理两种方式。次氯酸钠浓度为3％和5％，处理时间设置3min、6min、9min和5min、10min、15min两组。不同消毒组合见表1。元宝枫带果壳种子/种子每处理28～35个，每组试验重复3次，每隔3d调查一次污染情况，持续一个月，处理方法参见表1，处理结果参见表2，利用Microsoft Excel 2010和SPSS18.0软件进行数据统计与分析。不同消毒处理方法下的元宝枫种子发芽率参见附图3。

表1元宝枫果实/种子消毒处理方法

不同消毒处理下，播种后的元宝枫仍然会遭到细菌、真菌的不同程度侵染，侵染结果参见表2，需要找到一种恰当的消毒处理方法对拟播种的元宝枫种子进行消毒处理，以降低细菌和真菌的侵染。

表2不同消毒处理下的元宝枫种子侵染率、保存率及发芽率

由表2可见，同一处理方法下，无论在降低细菌侵染(变异系数0～1.7222)，还是降低真菌侵染(变异系数0～1.7368)的效果中，重复处理之间均存在较大差异，这可能与种子自身携带的细菌和真菌量的差异有关。9种处理下的细菌平均侵染率为0(DT7、DT8、DT9)～20.31％(DT1)，平均为4.91％，变异系数达1.3560；真菌的平均侵染率0(DT1、D3)～15.7％(DT5)，平均为5.95％，变异系数达0.9885；不同消毒处理方法，对降低细菌侵染和真菌侵染危害的程度存在较大差异，这说明不同处理方法在降低侵染率方面的成效不同，可以从中筛选出适宜的消毒配方。

在相同消毒处理方式和次氯酸钠溶液溶度下，去果翅与果壳后(DT1～DT3)，元宝枫遭受细菌的侵染率随消毒的时间增长而降低(20.31％～8.92％)；去果翅后(DT4～DT6)，元宝枫遭受细菌的侵染率随消毒时间增长而降低(1.96％～1.08％)，而且当次氯酸钠溶液浓度有3％增至5％时，其遭受细菌的侵染率降为0。

在相同消毒处理方式和次氯酸钠溶液溶度下，降低真菌的侵染率与降低细菌的侵染率的趋势基本一致。去果翅与果壳后(DT1～DT3)，其遭受真菌的侵染率几乎为0(0～0.95％)。去果翅后，次氯酸钠溶液溶度为3％(DT4～DT6)和5％(DT7～DT9)时，降低真菌侵染率的趋势一致。其中，在3％次氯酸钠溶液下，元宝枫遭受真菌的侵染率随消毒的时间增长而降低(14.57％～15.7％～5.56％)；当次氯酸钠溶液浓度增至5％时，其遭受细菌的侵染率也随时间增长而降低(10.59％～1.01％)。

以上综合表明，去除果翅和果壳和仅去除果翅，在适宜的次氯酸钠溶液浓度和处理时间下，均可以筛选出较佳的消毒配方。消毒配方可能对元宝枫的发芽率产生一定的影响，因此应结合元宝枫种子的发芽率情况，选择适宜的消毒配方。

保存率分析：在开展种子萌发过程中，降低细菌和真菌的侵染率，提高种子保存率是提高种子发芽率的前提。由表2可见，同一消毒处理下，各重复处理之间的元宝枫种子的保存率变异较小(0.0177～0.3182)，保存率相对稳定；不同处理间，其变异系数为0.0633，保存率变化较大(80.84％～98.99％)，平均为89.27％，需要筛选出最佳配方。无论去果翅和果壳(DT1～DT3)，还是仅去果翅(DT4～DT6，DT7～DT9)，在一定的次氯酸钠溶液浓度下，元宝枫种子的保存率均随着消毒时间增长，其保存率提高。其中，去果翅和果壳(DT1～DT3)后，随着消毒时间增长，其保存率由80.84％提高到91.08％。去果翅后，在3％次氯酸钠溶液浓度下，其保存率由83.46％提高到93.37％；次氯酸钠溶液浓度增至5％时，其保存率由89.41％增至98.99％。进一步表明，去除元宝枫果壳与保留元宝枫果壳，在适当的次氯酸钠溶液浓度和消毒时间下均可以获得较高的保存率。

在开展种子萌发过程中，降低细菌和真菌的侵染率，提高种子保存率是提高种子发芽率的前提。表2结果显示，同一消毒处理下，各重复处理之间的元宝枫种子的保存率变异较小(0.0177～0.3182)，保存率相对稳定；不同处理间，其变异系数为0.0633，保存率变化较大(80.84％～98.99％)，平均为89.27％，需要筛选出最佳配方。

发芽率分析：参见表2和附图3，不同消毒处理方法下，元宝枫种子发芽率均呈现较大的差异。同一处理方法下，元宝枫种子发芽率在各重复处理间存在一定变异(0.0836～0.697)，可能与元宝枫种子自身变异有关；9种处理下，其平均发芽率变化较大，19.04％～50.19％，平均为35.25％，变异系数为0.2595，说明元宝枫种子的发芽率受消毒方法的影响较大。

在相同消毒处理方式和次氯酸钠溶液溶度下，去果翅与果壳后(DT1～DT3)，元宝枫种子的发芽率随消毒的时间增长而降低(43.61％～19.04％)，平均为32.58％；去果翅后(DT4～DT6)，元宝枫种子的发芽率随消毒时间增长而降低(36.62％～35.65％)，平均为35.63％；而且当次氯酸钠溶液浓度有3％增至5％时，元宝枫种子的发芽率随消毒时间增长而降低(50.19％～22.21％)，平均为37.55％。以上研究总体情况显示，5％次氯酸浓度处理下的元宝枫种子的平均发芽率最高，且三种处理方法中，以DT7处理下的元宝枫种子的平均发芽率最高，为50.19％；其次为DT8，元宝枫种子的平均发芽率为40.25％；DT9处理下元宝枫种子的平均发芽率最低，为22.21％。

主效应分析结果参见表3。

表3不同消毒处理下的元宝枫种子侵染率、保存率及发芽率组间主效应分析

注：**0.01水平。

参见表3，不同消毒处理下，元宝枫种子遭受的侵染率(真菌和细菌)、元宝枫种子的保存率及其发芽率的组间差异均达到极显著水平，说明元宝枫种子的萌发对不同消毒处理方法的响应强烈，需要筛选适宜的消毒处理方法

Pearson相关分析分析显示参见表4。

表4不同消毒处理方法与元宝枫种子侵染率、保存率及发芽率的Pearson相关分析

由表4可见，种子保存率与真菌侵染率、细菌侵染率均呈显著负相关，说明元宝枫种子遭受侵染后，影响种子的质量。细菌侵染率与次氯酸钠的浓度和处理时间呈强负相关，但未达到显著水平；真菌侵染率与次氯酸钠的浓度和处理时间呈弱负相关，说明次氯酸钠能够抑制细菌和真菌对元宝枫种子的侵染。种子的保存率与次氯酸钠的浓度和处理时间呈强正相关，说明增加消毒浓度和消毒时间，能够提高种子的保存率，但均未达到显著水平。元宝枫种子发芽率与细菌的侵染率呈弱负相关，与真菌的侵染率呈正相关，但二者均为达到显著水平，这可能与果壳遭真菌污染后快速分解，进而在短期内促使种子吸收水分，但是随着时间增长，种子发芽率增高，其内生菌也逐渐增多，进而影响了后续种子的萌发。发芽率与次氯酸钠浓度呈弱正相关，与次氯酸钠处理时间呈强负相关，说明，宜采用较高浓度的次氯酸钠溶液及较短时间下对元宝枫种子进行消毒处理后，能够获得较高的发芽率。

种子萌发率是种子育苗的最核心指标。参阅附图3，在DT1～DT9处理下，元宝枫种子的平均发芽率呈现出先降低、后增加、再降低、再增加，最后又降低的趋势。DT7处理下，平均发芽率最高，最高发芽率为62.50％，略低于DT1的最高发芽率63.64％，但是DT7处理后，相应元宝枫种子的发芽率具有稳定性。因此，DT7处理法(利用5％次氯酸钠溶液处理去翅带壳种子5min)为元宝枫的最佳消毒方法，与相关性分析结果一致。

温度影响实验

在20℃、25℃培养温度下开展研究。以去果翅的元宝枫带果壳种子为试验材料，利用5％次氯酸钠溶液消毒5min后，开展植物生长调节剂对元宝枫种子萌发的影响研究。植物生长调节剂为KT(激动素)、6-BA(6-苄基腺嘌呤)和TDZ(噻苯隆)。每处理22～31个种子，每处理试验重复2次，隔天调查出芽情况，持续一个月。为模仿元宝枫种子播入土壤后的黑暗状态，同时在培养基中进行了活性炭(Ac)的添加试验，正交试验设计参见表5，发芽率结果参见表6和图4。

表5植物生长调节剂对元宝枫种子萌发影响的正交设计

表6不同温度下植物生长调节剂处理后的元宝枫种子发芽率

由表6可见，不同温度下，植物生长调节剂处理后的元宝枫种子发芽率呈现出较大差异，在20℃培养下，依据发芽率，植物生长调节剂效果由小到大依次为GR8<GR4<GR1＝GR2＝GR3<GR9<GR6<GR5<GR7；在25℃培养下，依据发芽率，植物生长调节剂效果由小到大依次为GR8<GR2<GR4＝GR1<GR3＝GR6<GR5<GR9<GR7，表明无论在20℃或者25℃下，元宝枫种子的发芽率对植物生长调节剂十分敏感，适宜的植物生长调剂配方有利于促进元宝枫。

不同植物生长调节剂对元宝枫种子发芽率影响的极差分析结果参见表7。

表7 25℃培养下不同植物生长调节剂对元宝枫种子发芽率影响的直观分析

由表7可见，TDZ极差(0.214)>6-BA(0.117)>KT(0.113)，植物生长调节剂TDZ对元宝枫种子萌发的影响最大，其次为6-BA和KT。其相应的最大均值分别为0.692、0.622和0.615，其最佳浓度分别为0.3mg/L、0、0.7mg/L。活性炭的加入，对元宝枫种子的发芽率也产生了影响，其极差达0.208，添加浓度以0.2g/L为佳。

参阅附图5，不同植物生长调节剂处理后的效应曲线显示，不同植物生长调节剂及其浓度对元宝枫的种子萌发产生不同的效应。其中，由6-BA浓度曲线可知，其浓度越高，促进元宝枫种子萌发的效应越显著，但是随着浓度由0.5mg/L增至0.7mg/L时，其效应增加趋势减缓；KT浓度变化趋势显示，其促进元宝枫种子萌发的效应先减小后增大，效应曲线呈现“V”形；TDZ浓度效应曲线表明，TDZ浓度越高，其促进元宝枫种子萌发的效应越明显，上升趋势较强烈，其单一最佳浓度还需进一步筛选。该分析与极差分析结果一致。

参阅附图5中Ac浓度效应曲线，Ac浓度效应先增加后缓慢降低，效应曲线呈倒“L”形，0.2g/L为最佳添加浓度，添加浓度过高时，其促对元宝枫种子的萌效应显著下降。

在20℃或25℃下元宝枫种子的发芽率均对植物生长调节剂十分敏感，20℃培养温度下元宝枫种子发芽率的整体趋势略低于25℃下的元宝枫种子发芽率，而且在25℃培养下GR7配方处理的效果更为明显。植物生长调节剂TDZ对元宝枫种子萌发的影响最大，其次为6-BA和KT。其最佳浓度分别为TDZ0.3 mg/L+6-BA0.7mg/L，0.2g/L活性炭的加入，有效提高了元宝枫种子的发芽率，最佳发芽率达96％。

Claims

1.一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）采种，通风阴干后去翅；（2）用5%次氯酸钠溶液消毒5min，无菌水冲洗3-5次；（3）准备DKW培养基，加入活性炭、TDZ 0.3 mg/L和6-BA 0.7mg/L混合均匀，作为种子萌发基质；（4）步骤(1)所得的种子点播入步骤(3)得到的DKW培养基中，培养条件：20℃或25℃恒温，光照16h。

2.根据权利要求1所述的一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述活性炭用量为0.2g/L。

3.根据权利要求2所述的一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述种子埋入所述DKW培养基的深度约为种子体积的3/4至全埋。

4.根据权利要求1所述的一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，步骤（4）中，培养温度为25℃。

5.根据权利要求2所述的一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，所述DKW培养基的pH值为5.9～6.0。

6.根据权利要求3所述的一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述DKW培养基在122 ℃条件下灭菌18 min。

7.根据权利要求4所述的一种促进元宝枫种子萌发的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述DKW培养基包括琼脂6.5 g/L，蔗糖30 g/L。