CN116784049B - 一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，属于种苗繁育技术领域。该方法以皱皮木瓜成熟种子作为材料，依次经过外源激素浸种处理、杀菌处理、剥壳处理、催根处理、催芽处理等步骤建立的皱皮木瓜快速萌发技术体系。本发明可缩短种子萌发时间至10天；种子萌发率达到95%以上。本发明可解决皱皮木瓜种子萌发时间长、萌发率不高的问题，能够帮助培养高品质、高产量的大规模皱皮木瓜种苗，有助于推动皱皮木瓜的产业化发展。
Description
技术领域
本发明属于中药材种苗快速繁育技术领域，具体涉及一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法。
背景技术
皱皮木瓜(Chaenomeles speciosa(Sweet)Nakai)是蔷薇科、木瓜属落叶灌木，株高2-3米，又称贴梗海棠。其春季可观花，夏秋可赏果，是重要的园林观赏树种，同时其果实中富含苹果酸、酒石酸、丙种维生素等物质，干制后可以入药，具有驱风顺气、舒筋活络、镇痛消肿等功效，其中含有的齐墩果酸等也能增强人体免疫功能，目前已成为我国南北各地广泛栽培的重要经济树种。
皱皮木瓜是湖北省重要的中药材之一，目前主要通过扦插、压条、嫁接等方式进行繁殖，如中国专利CN104303855B公开了皱皮木瓜乔华培育方法，其以光皮木瓜为砧木嫁接皱皮木瓜促进其树体发育，并控制根蘖，促进了皱皮木瓜的高效丰产栽培；中国专利CN110063193A公开了一种皱皮木瓜的栽培方法，其选取形状优良的皱皮木瓜枝条剪去顶端部分待其新稍萌发成2-3个芽的抽穗，剪下30-40cm用IBA、高锰酸钾、乙醇+高锰酸钾处理后茶语生根液中生根，最后置于培育土中培育，获得皱皮木瓜苗。但嫁接苗的生长速度处于中等水平，成本高且繁殖速度和繁殖量均不高；扦插虽然成苗速度快但其根系不发达、寿命短，且容易将母体中的病毒、类病毒、类菌质体等病原微生物传播到后代中，而且无性繁殖所产生的后代具有相同的遗传背景和抗病性，易爆发大规模的病害，从而给皱皮木瓜产业带来灭顶之灾。因此，具有繁殖系数高、生长发育健壮、寿命长等优势的种子繁殖方法仍然是皱皮木瓜的首要选择。
中国专利CN 110881351 A公开了一种皱皮木瓜的种植方法，其通过对皱皮木瓜种子进行次氯酸钠消毒、GA3和6-BA激素处理、25℃恒温培养以促进萌发，然后将萌发并生长至侧根数≥9条，侧根长度≥20cm，茎粗≥0.6cm，分支数量≥3条，苗高≥80cm的苗木作为扦插苗，用NAA处理后进行扦插，然后定期管理获得皱皮木瓜。
上述技术虽然采用了种子繁殖，但是仅限于亲本的繁殖，最终进行大规模的繁殖仍然是采用的扦插，这可能是因为完全采用种子繁殖时往往存在萌发慢、出苗慢且出苗温度要求严格等现象，因此造成种子繁殖的出苗率低，无法在短时间内获得大量的种苗。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，采用外源激素浸种处理、杀菌、剥壳、低温催根、恒温催芽，促进了皱皮木瓜种子的快速萌发，大幅缩短了皱皮木瓜种子萌发的时间并提高了萌发率。
本发明采用的技术方案如下：
一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，具体包括以下步骤：
(1)沉水处理：收集新鲜的皱皮木瓜种子，洗净后置于水中，静置30min，收集沉入水底且饱满无外伤的种子，阴干备用；
(2)浸种处理：使用50-150mg/L的外源激素GA3对步骤(1)得到的种子进行浸种24-72h，然后捞出阴干6h备用；
(3)杀菌处理：利用10％次氯酸钠和75％酒精溶液进行消毒杀菌；
(4)剥壳处理：将步骤(3)得到的种子剥去内外种皮，用10％次氯酸钠二次消毒3min消毒，再用无菌水洗涤1-3遍备用；
(5)催根处理：将步骤(4)得到的种子接种至1/2MS培养基上4℃恒温培养至种子长出胚根，然后转移至平皿上，4℃恒温培养至胚根生长至4.5-5.5cm；
(6)催芽处理：将步骤(5)得到的种子种植于营养土中，27℃下恒温培养至长出2-3片叶片，完成萌发。
优选的，步骤(2)中GA3的工作浓度为100mg/L，浸种时间为48h。
优选的，步骤(3)中杀菌处理的具体操作为倒入次氯酸钠保证其没过所有种子，每5min后更换一次次氯酸钠，共处理15min；然后倒出次氯酸钠，加入酒精处理1min；最后用无菌水洗涤3-5遍。
优选的，步骤(5)中平皿内含有湿润不积水的滤纸，并封口。
优选的，步骤(6)中种植时种子上部覆盖0.2-0.6cm的营养土，并保持子叶露出土外。
有益效果
本发明通过将外源激素浸种处理，剥去内外种皮后再在4℃下恒温催根、27℃下恒温催芽，实现了皱皮木瓜种子的快速萌发，将原来的需要耗时半年左右的种子萌发繁殖时间缩短至10天左右，并且大大提高了种子的萌发率，使萌发率最高可达95％以上；提高了种子的出苗率，并且能在短时间内为市场提供大量的皱皮木瓜种苗，有助于推动皱皮木瓜的产业化发展。
附图说明
图1为实施例1中皱皮木瓜种子不同剥壳处理的培育萌发图，图中，A为皱皮木瓜未剥内外种壳萌发7d时的种子图，B为皱皮木瓜已剥外种壳、未剥内种壳萌发7d时的图，C为皱皮木瓜已剥内外种壳萌发7d时的图。
图2为实施例4中皱皮木瓜在不同温度下的培养基培育图，图中A为4℃催根、4℃催芽处理下的培养基培育图，B为15℃催根、4℃催芽处理下的培养基培育图，C为27℃催根、4℃催芽处理下的培养基培育图。
图3为实施例4中27℃催芽、27℃催根处理下的皱皮木瓜种子发霉图。
图4为对比例1中皱皮木瓜种子的沙藏处理图，图中A为沙藏10d，B为沙藏20d，C为沙藏60d。
图5为对比例1中皱皮木瓜种子的萌发图，图中A为种子沙藏处理0d；B为种子沙藏处理15d；C为种子沙藏处理30d；D为种子沙藏处理45d图；E为种子沙藏处理60d；F为种子催芽处理7d；G为种子播种7d。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的解释，值得注意的，下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求书中记载的内容为准。本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，对本发明的技术方案进行等同替换，也在本发明的保护范围之内。
实施例1种皮对皱皮木瓜萌发的影响
(1)种子清洗：8-9月收集成熟的皱皮木瓜，并收集其种子，用清水清洗干净，选取其中饱满无外伤的种子晾干备用；
(2)外源激素处理：将新鲜的皱皮木瓜种子用100mg/L GA3作为外源激素浸种24h，然后取出阴干6h备用；
(3)杀菌：将阴干的种子转入无菌操作台中，先倒入10％的次氯酸钠保证其没过所有种子，处理15min，其中每5min更换一次，然后倒出次氯酸钠，加入75％酒精处理1min，最后用无菌水洗涤3遍；
(4)催根处理：选择是否将种子剥去内外种壳，接种于1/2MS培养基中4℃恒温培养，再移至铺有湿润滤纸的平皿中，继续培养使胚根生长至5cm左右；
(5)催芽处理：将步骤(5)得到的种子种植在营养土中，其上覆盖0.5cm左右的土层并保持子叶在土层外，25℃恒温条件下进行催芽培养，当种子萌发并长出2片叶片时，统计萌发率和萌发时间，结果见表1：
表1内外种皮对皱皮木瓜种子萌发的影响
| 种皮有无 | 10d萌发率 | 20d萌发率 | 30d萌发率 |
| 不剥去种皮 | 0 | 0 | 0 |
| 剥去外种皮 | 0 | 0 | 20.23％ |
| 剥去内外种皮 | 55.47％ | 80.12％ | 81.67％ |
由表1可知，杀菌后不剥去种皮时，皱皮木瓜种子的萌发率为0，表明内外种皮对皱皮木瓜种子的萌发存在限制作用；而剥去外种皮在萌发处理30d时萌发率可以达到20.23％，表明剥去外种皮后对种子的萌发的限制作用减弱，但萌发率仍然较低。剥去内外种皮的皱皮木瓜种子的萌发率在萌发处理20d后可高达80.12％，萌发时间也显著缩短(图1)，因此在后续的实验中采用剥去内外种皮，再进行萌发实验。
实施例2外源激素种类对皱皮木瓜种子萌发的影响
方法、步骤同实施例1，用不同种类的外源激素分别浸种24h，然后进行催更、催芽处理，统计萌发率和萌发时间，结果见表2：
表2不同激素基处理时间对皱皮木瓜种子萌发的影响
| 激素种类 | 萌发率 | 萌发时间 |
| 100mg/mL GA3 | 80.12％ | 20d |
| 100mg/mL IAA | 7.21％ | 37d |
| 6mg/mL 6-BA | 8.32％ | 35d |
| 100mg/mL GA3+6mg/mL 6-BA | 73.65％ | 22d |
| 100mg/mL GA3+100mg/mL IAA | 74.72％ | 23d |
| 6mg/mL 6-BA+100mg/mL IAA | 8.43％ | 38d |
由表2数据表明，采用不同种类的外源激素处理皱皮木瓜的种子时，对种子的萌发存在影响，其中采用100mg/mL GA3唯一外源激素进行处理时，皱皮木瓜种子的萌发率最高，为80.12％，萌发时间也最短，20d即可萌发；因此选择GA3作为唯一的外源激素处理皱皮木瓜的种子。
实施例3GA3浓度和处理时间对皱皮木瓜种子萌发率的影响
选择GA3作为唯一的外源激素对皱皮木瓜种子进行浸种处理，其他方法、步骤同实施例1，设置不同GA3处理浓度和处理时间分别对皱皮木瓜种子进行浸种处理，统计萌发率和萌发时间，结果见表3：
表3不同浓度GA3和处理时间对皱皮木瓜种子的萌发影响
由表2可知，当处理时间相同，随着GA3处理浓度的升高，皱皮木瓜种子的萌发率先升高再降低，在GA3处理浓度为100mg/L，皱皮木瓜种子萌发率达到最高，为79％以上，最高可达95％以上；当GA3处理浓度保持不变，随着处理时间的延长，皱皮木瓜种子的萌发率先升高再降低，在GA3处理浓度为100mg/L，处理时间为48h时，皱皮木瓜种子萌发率达到最高，为95.47％。综上所诉，选择100mg/L的GA3浸种处理48h时皱皮木瓜种子的萌发率最高，且经济成本和时间成本适中，适宜作为最佳外源激素处理条件进行大规模应用。
实施例4培养温度对种子萌发的影响
(1)在清洗干净的种子中选取饱满无外伤的种子晾干备用；
(2)外源激素处理：将新鲜的皱皮木瓜种子用100mg/L的GA3浸种48h，然后取出阴干6h备用；
(3)杀菌：将阴干的种子转入无菌操作台中，先倒入10％的次氯酸钠保证其没过所有种子，处理15min，其中每5min更换一次，然后倒出次氯酸钠，加入75％酒精处理1min，最后用无菌水洗涤3遍；
(4)剥壳处理：将杀菌后的种子用镊子将内外种皮都剥干净，然后再用10％次氯酸钠处理3min，处理结束用无菌水洗涤3遍；
(5)催根处理：将种子接种于1/2MS培养基中，再置于不同温度下进行恒温培养，再移至铺有湿润滤纸的平皿中，继续培养使胚根生长至5cm左右；
(6)催芽处理：将步骤(5)得到的种子种植在营养土中，其上覆盖0.5cm左右的土层并保持子叶在土层外，置于不同温度下进行恒温催芽培养，当种子萌发至长出2片叶片时统计萌发率和萌发时间，结果见表4；
表4不同温度对皱皮木瓜种子的催根和催芽的影响
由表4可知，采用不同的温度进行皱皮木瓜的催根和催芽时，种子的成活率、萌发时间和萌发率也不同，随着催根温度的升高，种子的成活率显著下降，当催根温度达到27℃时，种子无法基本无法成活，发生霉变(图2和图3)，其中最佳的催根条件为4℃下培养7d，在该条件处理后的皱皮木瓜种子胚根生长至5cm仅需要5d，且存活率高达98％以上。在同一催根温度下存活并生长出胚根的皱皮木瓜种子，在不同的催芽温度处理下，其萌发速度也不相同，当催芽温度逐渐升高，种子萌发所需要的时间逐渐变短，萌发率逐渐升高，在4℃下催根7d后种子再置于27℃下催芽时，其萌发率可以达到96.63％。
对比例1
(1)在清洗干净的种子中选取饱满无外伤的种子晾干备用；
(2)外源激素处理：将新鲜的皱皮木瓜种子用100mg/L的GA3浸种48h，然后取出阴干6h备用；
(3)湿沙层积处理：将步骤(2)得到的种子与灭菌的湿河沙按照质量比为1:7混合均匀，然后置于4℃下恒温层积60d(图4)；
(4)杀菌处理：将步骤(3)得到的种子用10％84消毒液冲洗3遍，阴干6h备用；
(5)催芽处理：将步骤(4)得到的种子保存在含有湿润滤纸的平皿中，4℃下恒温处理7d，待种子的胚根萌发至5cm左右时，将萌发的种子移栽至营养土中，胚根向下播种，子叶朝上，覆土于子叶下，保持一定的水分和温度，播种一周后统计出苗率。
结果如图5所示，采用湿沙层积进行萌发实验可以成功萌发并出苗，出苗率约为90％，但是耗费时间较长，无法在短时间内快速获得大量皱皮木瓜种子。
Claims (7)
1.一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）沉水处理：收集新鲜的皱皮木瓜种子，洗净后置于水中，静置30min，收集沉入水底且饱满无外伤的种子，阴干备用；
（2）浸种处理：使用50-150mg/L GA3对步骤（1）得到的种子进行浸种24-72h，然后捞出阴干备用；
（3）杀菌处理：利用次氯酸钠和酒精溶液进行消毒杀菌；
（4）剥壳处理：将步骤（3）得到的种子剥去内、外种皮，二次消毒备用；
（5）催根处理：将步骤（4）得到的种子接种至种子培养基上恒温培养至萌发出胚根，然后转移至平皿上继续培养至胚根生长至4.5-5.5cm；
（6）催芽处理：将步骤（5）得到的种子种植于营养土中，恒温处理至长出2-3片叶片，完成萌发。
2.根据权利要求1所述的一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：所述GA3的工作浓度为100mg/L，浸种时间为48h。
3.根据权利要求1所述的一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：步骤（3）所述的杀菌处理的具体操作为倒入次氯酸钠保证其没过所有种子，每5min更换一次次氯酸钠，共处理15min；然后倒出次氯酸钠，加入酒精处理1min；最后用无菌水洗涤3-5遍。
4.根据权利要求3所述的一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：所述次氯酸钠的浓度为10%，酒精溶液的浓度为75%。
5.根据权利要求1所述的一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：步骤（4）所述的二次消毒采用10%次氯酸钠消毒3min，再用无菌水洗涤1-3遍。
6.根据权利要求1所述的一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：步骤（5）所述的种子培养基为1/2MS培养基，恒温培养条件为4℃恒温培养；所述平皿内含有湿润不积水的滤纸，并封口。
7.根据权利要求1所述的一种皱皮木瓜种子的快速萌发方法，其特征在于：步骤（6）所述的种植时种子上部覆盖0.2-0.6cm的营养土，并保持子叶露出土外；恒温处理条件为27℃恒温培养。
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2023
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