CN114885633B - 一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种促进花生低温胁迫下发芽的方法，包括以下步骤：采用浓度为50~350μg/L的12‑氧代植物二烯酸溶液浸泡花生种子6‑24小时，将浸泡后的种子播种于低温胁迫环境中，萌发得到种苗。该方法采用OPDA浸泡花生种子，促进其在低温条件下萌发，提高出苗率，该办法简单易行，效果明显，应用潜力大，有效缓解低温对于花生萌发和苗期的伤害，并且增强花生的耐冷性。

Description

一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法
技术领域
本发明属于育苗领域，具体涉及一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法。
背景技术
花生是世界重要的油料作物和经济作物，原产于南美洲热带和亚热带地区，多数为一年生喜温草本。我国是世界上最大的花生生产国、消费国和进口国，花生生产在我国油脂生产中的地位举足轻重。以花生这一农产品为单元、以其产业各环节为主线的现代花生产业越来越受到重视，在国民经济中占有十分重要的地位。维持花生产业持续稳定发展，对增加农户收入、稳定社会治安和巩固国际贸易地位意义重大。
近年来，随着全球气候缓慢变暖，极端气候变化频率逐渐增加，冻害、霜冻害等低温冷害频发，严重制约花生产业发展。低温冷害影响花生生长发育，如高纬度和高海拔地区花生播期常遭气温偏低或倒春寒等灾害性气候因素胁迫，轻者延缓花生萌发和幼苗生长，重者会使种子丧失发芽能力，造成花生苗势弱、出苗不齐等不良后果。花生在幼苗期受低温胁迫后造成大面积僵苗、死苗、缺苗断垄等现象，不但影响花生产量，而且影响花生品质。基于以上生产问题，人们通常通过覆盖地膜早播或者晚播来减轻低温危害，覆盖地膜能在一定程度上起到保苗保湿作用，但成本较大，工序繁琐，还会造成环境污染，不利于花生产业的可持续发展，同时，天气变化诡异，低温低湿的环境更容易造成花生出苗困难、烂种烂根，严重时甚至毁种重播。适时晚播也会起到保苗作用，但会缩短花生生育期，造成后期产量和品质下降等问题。出苗率和成活率是花生生产上的关键指标，探索提高花生低温下出苗率和成活率的方法，对培育健壮幼苗、增加栽培效益意义重大。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，该方法采用外源12-氧代植物二烯酸（12-oxo-phytodienoic acid，OPDA）浸种促进花生种子在低温条件下萌发，提高出苗率，该方法简单易行，效果明显，应用潜力大，有效缓解低温对于花生萌发和幼苗的伤害，并且增强花生的耐冷性。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，采用浓度为50~350μg/L的12-氧代植物二烯酸溶液浸泡花生种子6-24小时，将浸泡后的种子播种于低温胁迫环境中，萌发得到种苗。
所述12-氧代植物二烯酸溶液是通过向12-氧代植物二烯酸母液中加入蒸馏水稀释制得，并现用现配，12-氧代植物二烯酸母液的溶剂为乙醇。
花生种子在浸泡前先进行消毒处理。
花生种子消毒处理的方法为：先用质量浓度为13%~16%的次氯酸钠溶液浸泡花生种子5~10分钟，然后用蒸馏水冲洗干净，最后去除种子表面的水分即可。
采用滤纸吸干种子表面的水分。
所述低温胁迫环境的昼温度为15~18 ℃，夜温度为6~10 ℃。
所述低温胁迫环境的光周期为：昼12小时，夜12小时，培养光照强度为40001x，相对湿度为70%~75%。
浸种后的种子播种于育苗盒内，育苗盒的基质为蛭石。
12-氧代植物二烯酸溶液浸泡花生种子的时间为12~18小时。
12-氧代植物二烯酸溶液的浓度为150~200μg/L。
12-氧代植物二烯酸（OPDA）是茉莉酸合成通路的重要中间产物，也是植物体内一类重要的信号分子，与植物抗逆反应和天然免疫有关，在介导植物对病原侵染、昆虫噬咬等生物胁迫，以及低温、干旱、涝害、药害等多种非生物胁迫的抗性反应方面发挥重要功能。
OPDA作为一种植物生长调节剂，能促使植物产生过敏反应和系统获得抗性等多种防御反应，诱导抗逆基因表达，促进相关蛋白质和核酸合成，激活植物自身免疫功能，对逆境胁迫造成的伤害具有一定的缓解效应，并提高抗氧化酶活性，增强植物耐冷性；还能调控种子内激素含量，加速贮藏物质降解，修复受损细胞膜，减轻生物或非生物胁迫对植物的损伤，促进种子萌发。
本发明的有益效果是：本发明采用外源12-氧代植物二烯酸（OPDA）浸种，可以促进花生种子在低温条件下萌发，缓解低温对于花生萌发和苗期的伤害，增强花生的耐冷性。提高出苗率。
本发明提供的促进花生低温胁迫下发芽的方法，简单易行，效果明显，应用潜力大，为花生的种植提供技术支持。
本发明提供的促进花生低温胁迫下发芽的方法，为花生种植提供便利，并有效增加花生种植的时间范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。实施例中未注明具体条件者，按常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，步骤如下：
1、种子处理
试验选用籽粒饱满、大小均匀、种皮完整且无病斑的耐低温型豫花22号花生种子。将种子用适量的质量浓度为15%的次氯酸钠浸泡10分钟，然后用蒸馏水冲洗4~5次，用滤纸吸干种子表面附着的水分，得到花生消毒种子。
2、OPDA溶液配制
12-氧代植物二烯酸（OPDA），购自上海圻明生物科技有限公司，难溶于水，易溶于乙醇。因此，所购买的为溶于乙醇溶剂的12-氧代植物二烯酸母液，吸取适量母液，采用浓度稀释法使用蒸馏水稀释配制成50μg/L、100μg/L、150μg/L、200μg/L、250μg/L、300μg/L、350μg/L的施用浓度。
3、浸种处理
将花生消毒种子分别浸泡在处理液中；蒸馏水处理为对照组（CK），其余处理液为试验组，采用上一步配制的OPDA溶液，浓度分别为50μg/L、100μg/L、150μg/L、200μg/L、250μg/L、300μg/L、350μg/L，浸种12小时。
4、低温萌发试验
将浸种处理后的花生种子播种于育苗盒（20 cm×20 cm×10 cm）中，基质为蛭石，分别置于18℃（昼）/6℃（夜）和18℃（昼）/10℃（夜）培养箱中，光周期均为：12小时/12小时（昼/夜），培养光照强度为40001x，相对湿度为70%~75%。每个处理30粒，3次重复。
5、测定指标
在以上培养条件下培养7天后，统计各处理的露白数、发芽种子数（种子胚根突破种皮为露白，胚根长达种长一半为发芽），计算露白率和发芽率；用游标卡尺测量种长和芽长，计算芽长/种长比。其结果如表1、2所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 633709DEST_PATH_IMAGE002
从表1和表2中可以看出，不同浓度的OPDA溶液浸种对花生种子的露白率、发芽率、芽长/种长值有不同的影响，150μg/L和200μg/L浓度处理下的值高于其他浓度处理，且150μg/L浓度下有最大值。该过程是在条件严格的实验室中进行，而实际生产田中条件复杂，差异较大，故还需要于田间进行验证，故进行实施例2。
实施例2：一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，步骤如下：
1、种子处理
试验选用籽粒饱满、大小均匀、种皮完整且无病斑的耐低温型豫花22号花生种子。将种子用适量的质量浓度为15%的次氯酸钠浸泡10分钟，然后用蒸馏水冲洗4~5次，用滤纸吸干种子表面附着的水分，得到花生消毒种子。
2、OPDA溶液配制
12-氧代植物二烯酸（OPDA），购自上海圻明生物科技有限公司，难溶于水，易溶于乙醇。因此，所购买的为溶于乙醇溶剂的12-氧代植物二烯酸母液，吸取适量母液，采用浓度稀释法使用蒸馏水稀释配制成50μg/L、100μg/L、150μg/L、200μg/L、250μg/L、300μg/L、350μg/L的施用浓度。
3、浸种处理
将花生消毒种子分别浸泡在处理液中；蒸馏水处理为对照组（CK），其余处理液为试验组，采用上一步配制的OPDA溶液，浓度分别为50μg/L、100μg/L、150μg/L、200μg/L、250μg/L、300μg/L、350μg/L，浸种12小时。
4、田间试验
通过分期（三期）播种的种植方式，一播期到三播期的播种时间分别为4月1日（一播期）、4月11日（二播期）、4月21日（三播期），每播期设置三个小区作为重复，每小区设置为220cm×210cm，每小区播种10行，每行间隔20cm，且每行播种20粒花生种子，每粒花生种子间隔10cm。
5、测定指标
于播种后每天调查田间花生的出苗情况，记录最早出苗时间，于播种后15天统计出苗数量（按田间出苗规范标准），计算出苗率。结果如表3所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
该田间实验显示，不同的OPDA溶液浓度对花生种子的出苗率有不同影响，且均有一定提升作用，其中，浓度为150~200μg/L的OPDA溶液对不同播期的种子出苗率均有较好的提升作用，以150μg/L最优。
另外，不同播期花生种子的出苗率也有很大差别，其中二播期和三播期的出苗率明显高于一播期，三播期的出苗率明显高于二播期。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上，采用150μg/LOPDA处理溶液进行浸种处理，浸种时间分别为6小时、12小时、18小时、24小时。
然后进行田间试验，分别于4月1日（一播期）、4月11日（二播期）和4月21日（三播期）播种。每播期每处理设置三个小区作为重复，每小区设置为220cm×210cm，每小区播种10行，每行间隔20cm，且每行播种20粒花生种子，每粒花生种子间隔10cm。于播种后每天调查田间花生的出苗情况，记录最早出苗时间，于播种后15天统计出苗数量，计算出苗率。结果如表4所示。
Figure 691795DEST_PATH_IMAGE004
表4中结果显示，OPDA溶液不同浸种时间对花生出苗率的影响不同，采用OPDA溶液浸种对不同播期的种子出苗率均有较好的提升作用，其中，优选OPDA浸种时间为12~18小时，更优选浸种时间为12小时。
实施例4：一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，步骤如下：
1、种子处理
试验选用籽粒饱满、大小均匀、种皮完整且无病斑的豫花22号（耐低温型）、农花1号（耐低温型）、漯花16号（中间型）、远杂9102（中间型）、鲁花11号（低温敏感型）和泉花6号（低温敏感型）花生种子。将种子用适量的质量浓度为15%的次氯酸钠浸泡10分钟，然后用蒸馏水冲洗4~5次，用滤纸吸干种子表面附着的水分，得到花生消毒种子。
2、OPDA溶液配制
12-氧代植物二烯酸（OPDA），购自上海圻明生物科技有限公司，难溶于水，易溶于乙醇。因此，所购买的为溶于乙醇溶剂的12-氧代植物二烯酸母液，吸取适量母液，采用浓度稀释法使用蒸馏水稀释配制成150μg/L的施用浓度。
3、浸种处理
将花生消毒种子分别浸泡在处理液中；蒸馏水处理为对照组（CK），其余处理液为试验组，采用上一步配制的浓度150μg/L 的OPDA溶液，浸种12小时。
4、田间试验
通过分期（三期）播种的种植方式，一播期到三播期的播种时间分别为4月1日（一播期）、4月11日（二播期）、4月21日（三播期），每播期设置三个小区作为重复，每小区设置为220cm×210cm，每小区播种10行，每行间隔20cm，且每行播种20粒花生种子，每粒花生种子间隔10cm。
5、测定指标
于播种后每天调查田间花生的出苗情况，记录最早出苗时间，于播种后15天统计出苗数量（按田间出苗规范标准），计算出苗率。结果如表5-7所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE005
Figure 143636DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE007
从表5、表6和表7中可以看出，不同类型的花生种子在低温胁迫下的出苗率不同，耐低温型＞中间型＞低温敏感型。与对照（CK）相比，浓度为150μg/L的OPDA溶液浸种12小时，可明显提高各类型花生种子的出苗率。
实施例5：本实施例是在实施例4的基础上，对种子采用不同浓度的消毒液处理，具体的处理方法为：试验选用籽粒饱满、大小均匀、种皮完整且无病斑的豫花22号（耐低温型）、农花1号（耐低温型）、漯花16号（中间型）、远杂9102（中间型）、鲁花11号（低温敏感型）和泉花6号（低温敏感型）花生种子。将种子用质量浓度为13%、14%、15%、16%的次氯酸钠溶液浸泡10分钟，然后用蒸馏水冲洗4~5次，用滤纸吸干种子表面附着的水分，得到花生消毒种子。
种子消毒后的其余处理和实施例4相同，然后比较不同消毒处理的出苗率，其结果如表8-10所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE009
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure DEST_PATH_IMAGE013
从表8、表9和表10中可以看出，在三个试验播期中，相比于对照（蒸馏水），采用次氯酸钠消毒，可以在一定程度上提高花生种子的出苗率，且试验范围内，不同浓度次氯酸钠溶液的消毒效果差异不大，但质量浓度为15%的次氯酸钠处理下，种子出苗率略微高于其他处理。
实施例6：本实施例是在实施例4的基础上，对种子采用同一浓度的消毒液处理不同的时间，具体的处理方法为：试验选用籽粒饱满、大小均匀、种皮完整且无病斑的豫花22号花生种子。将种子用质量浓度15%的次氯酸钠分别浸泡5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟，然后用蒸馏水冲洗4~5次，用滤纸吸干种子表面附着的水分，得到花生消毒种子。
种子消毒后的其余处理和实施例4相同，然后比较不同消毒处理的出苗率。试验发现在试验范围内，同一浓度的次氯酸钠溶液消毒时间不同对花生种子出苗率的影响不大。一播期各处理的种子出苗率平均为31.27%左右；二播期各处理的种子出苗率平均为44.24%；三播期各处理的种子出苗率平均为52.91%。
本发明实施例中，播种地均为河南地区。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：采用浓度为50~350μg/L的12-氧代植物二烯酸溶液浸泡花生种子6-24小时，将浸泡后的种子播种于低温胁迫环境中，萌发得到种苗。
2.根据权利要求1所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：所述12-氧代植物二烯酸溶液是通过向12-氧代植物二烯酸母液中加入蒸馏水稀释制得，并现用现配，12-氧代植物二烯酸母液的溶剂为乙醇。
3.根据权利要求1所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：花生种子在浸泡前先进行消毒处理。
4.根据权利要求3所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：花生种子消毒处理的方法为：先用质量浓度为13%~16%的次氯酸钠溶液浸泡花生种子5~10分钟，然后用蒸馏水冲洗干净，最后去除种子表面的水分即可。
5.根据权利要求4所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：采用滤纸吸干种子表面的水分。
6.根据权利要求1所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：所述低温胁迫环境的昼温度为15~18 ℃，夜温度为6~10 ℃。
7.根据权利要求6所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：所述低温胁迫环境的光周期为：昼12小时，夜12小时，培养光照强度为40001x，相对湿度为70%~75%。
8.根据权利要求1所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：浸种后的种子播种于育苗盒内，育苗盒的基质为蛭石。
9.根据权利要求1所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：12-氧代植物二烯酸溶液浸泡花生种子的时间为12~18小时。
10.根据权利要求1所述的一种促进花生种子低温胁迫下发芽的方法，其特征在于：12-氧代植物二烯酸溶液的浓度为150~200μg/L。
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