一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法技术

本发明专利技术公开了属于提高种子活力与促进种子萌发技术领域的一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法。所述方法为：首先测定供试燕麦老化种子的初始含水量，经含水量调整后，采用浓度为1μM‑1000μM的褪黑素溶液浸泡处理24h‑36h，然后将供试燕麦老化种子取出并用蒸馏水清洗，最后回干至供试燕麦老化种子的初始含水量。本发明专利技术针对现有的种子引发技术中引发时间和引发剂浓度受种子种类和种子初始质量影响的不确定性，通过研究确定了褪黑素引发燕麦老化种子的具体参数，实现了褪黑素引发处理燕麦老化种子技术的完善和应用，为促进燕麦老化种子萌发和提高老化种子活力提供了标准化的操作方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于提高种子活力与促进种子萌发
，具体涉及一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法。
技术介绍
燕麦(Avena sativa L.)是禾本科燕麦属一年生饲用植物。作为畜禽的优质饲草料，燕麦叶及秸秆青绿多汁，适口性好，粗蛋白、粗脂肪含量高，营养价值高，既可制作青干草，又可调制青贮饲料。同时，燕麦抗旱、抗逆性强的特点决定了其能够适应干旱地区的恶劣环境，增加牧区和半农牧区植被覆盖面积，利于减少地表径流，保护土壤肥力，对改善生态环境具有重要的作用。此外，作为绿色营养保健作物，燕麦种子中含有大量蛋白质、可溶性膳食纤维、维生素、矿物质等，这些营养物质对人类健康至关重要。然而，燕麦种子内油脂含量较高(3.1％-11.6％)，且亚油酸含量占脂肪酸的38.1％-52.0％，致使其在贮藏过程中因脂肪衍生物酸败而更容易老化，降低种子的利用价值，进而对饲草生产、畜牧业发展及生态环境保护造成不利影响。褪黑素(Melatonin，MT)是一种色氨酸的吲哚类衍生物。动物体内褪黑素的生理作用已得到深入研究，具有调节生物钟、增强机体免疫能力、抗氧化等功能。近几年来，褪黑素在越来越多的植物中被检测出来，其对植物生长发育及代谢的功能研究也越来越被人们关注。大量研究表明，植物中褪黑素具有清除自由基、调节光周期、保护叶绿素等生理功能。此外，褪黑素还在植物抵抗重金属和化学污染、紫外及电离辐射等非生物胁迫中发挥重要作用。然而，有关褪黑素在提高老化种子活力水平、促进老化种子萌发方面的研究仍未见报道。种子引发是一种控制种子缓慢吸水和逐步回干的预处理技术，该技术的原理是通过种子充分吸水到一定程度，使细胞膜和细胞器得到充分修复，促进种子内部物质代谢，提高物质转化和合成能力，保证其有一定预发芽代谢作用，又防止胚根伸出。引发技术包括液体引发、固体基质引发、生物引发、植物生长调节剂引发和化学引发。种子引发技术提高种子活力的效果受很多因素影响，引发时间是最重要的因素之一。若引发时间太短，种子不能充分吸水，引发难以起到效果；若引发时间太长，种子在引发过程中胚根突破种皮，进而回干损伤种子，导致种子活力下降。另外，引发剂的浓度也是决定种子引发效果的关键因素，因种子种或品种不同而存在差异，需根据引发所需要达到的效果来确定最适引发浓度。目前为止，国内外均未见关于采用褪黑素引发处理来提高老化种子活力、促进老化种子萌发的报道，更缺乏科学的、系统的适用于某一或某类种子的引发条件。因此，探究褪黑素引发处理对老化种子活力的作用，筛选确定适用于某一或某类种子的适宜引发条件，是实际农业生产中需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法，采取的技术方案如下：一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法：首先测定供试燕麦老化种子的初始含水量，经含水量调整后，采用浓度为1μM-1000μM的褪黑素溶液浸泡处理24h-36h，然后将供试燕麦老化种子取出并用蒸馏水清洗后，回干至其初始含水量。所述供试燕麦老化种子的发芽率为52％-70％。采用饱和盐溶液平衡静态称重法对供试燕麦老化种子进行含水量的调整。经含水量调整后的供试燕麦老化种子的含水量为9％-11％。优选地，经含水量调整后的供试燕麦老化种子的含水量为10％。采用浓度为1μM的褪黑素溶液对供试燕麦老化种子浸泡处理36h。本专利技术的有益效果为：本专利技术针对现有的种子引发技术中引发时间和引发剂浓度受种子种类和种子初始质量(种子活力水平)影响的不确定性，通过研究确定了褪黑素引发燕麦老化种子的具体参数，即褪黑素引发时间为36h，褪黑素浓度为1μM。在技术应用程序上，形成了一套由供试燕麦老化种子选择、种子含水量调整和褪黑素引发处理的标准化操作体系，避免了技术应用过程中由于实验室或技术人员不同而造成的误差；实现了褪黑素引发处理燕麦老化种子技术的完善和应用，为促进燕麦老化种子萌发和提高老化种子活力提供了标准化的操作方法。本专利技术技术可用于田间播种前预处理燕麦贮藏的陈种子，利于提高燕麦老化种子的田间出苗率，改善幼苗的生长状况，避免给农业生产造成经济损失。附图说明图1为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子发芽率影响示意图。图2为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子发芽指数影响示意图。图3为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子活力指数影响示意图。图4为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子幼苗根长影响示意图。图5为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子幼苗根重影响示意图。图6为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子幼苗苗长影响示意图。图7为为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子幼苗苗重影响示意图。图8为不同浓度褪黑素的引发处理对燕麦老化种子幼苗活力指数指数影响示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步描述，但本专利技术的保护范围不限于此。实施例1选用发芽率分别为52％和70％的燕麦老化种子作为供试材料，分别记作G52和G70，具体发芽情况见表1。表1：供试燕麦老化种子发芽情况参照国际种子检验协会(ISTA，2015)种子检验规程第9章的规定，测定燕麦种子的初始含水量。根据燕麦种子的初始含水量，计算出燕麦种子含水量为10％时所对应的重量。采用饱和盐溶液平衡静态称重法，将燕麦种子放入盛有饱和NaBr溶液(平衡相对湿度57％)的密闭容器内平衡，称量燕麦种子的重量，待燕麦种子达到所需重量为止。燕麦老化种子用0μM、1μM、10μM、100μM、200μM、500μM和1000μM褪黑素溶液(记作C、M1、M10、M100、M200、M500、M1000)，20℃黑暗条件下处理0h、12h、24h和36h(记作T0、T12、T24、T36)，每隔12h换一次溶液，种子重：溶液体积(w/v)＝1：3；达到规定时间后，将种子取出，蒸 馏水冲洗3次，滤纸吸干种子表面水分，20℃、33％RH黑暗条件下回干至初始含水量。参照ISTA(2015)规定，每个处理各选取均匀饱满一致的种子50粒，将其分别放入盛有三层滤纸的11cm×11cm有盖培养皿中，滤纸用10mL蒸馏水润湿，然后于光照培养箱(GXZ-380B-LED)中，在20℃光照8h、黑暗16h条件下培养，待10天发芽结束后，计算第10d发芽结束后的发芽率(G)，结果如表2所示；同时测定种苗的根长(如表5所示)、根重(如表6所示)、苗长(如表7所示)和苗重(如表8所示)，计算发芽指数(GI)、种子活力指数(VI)和幼苗活力指数(SVI)，结果分别如表3、表4和表9所示。发芽率(G)＝(G10/N)×100％，其中G10为前10d全部正常种苗数，N为供试种子总数。发芽指数(GI)＝∑(Gt/Dt)；种子活力指数(VI)＝∑(Gt/Dt)×WF；幼苗活力指数(SVI)＝(ARL+ASL)×G；其中，Gt为第t d的发芽数，Dt为发芽天数，WF为幼苗的鲜重(g)，ARL为平均根长(cm)，ASL为平均苗长(cm)。表2：褪黑素引发时间对燕麦老化种子发芽率的影响注：表中数据为同一引发时间时不同浓度处理的平均值；不同小写字母表示同列平均值间差异显著(P＜0.05)。表3：褪黑素引发时间对燕麦老化种子发芽指数的影响注：表中数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法，其特征在于，所述方法为：首先测定供试燕麦老化种子的初始含水量，经含水量调整后，采用浓度为1μM‑1000μM的褪黑素溶液浸泡处理24h‑36h，然后将供试燕麦老化种子取出并用蒸馏水清洗，最后回干至供试燕麦老化种子的初始含水量。

【技术特征摘要】
1.一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法，其特征在于，所述方法为：首先测定供试燕麦老化种子的初始含水量，经含水量调整后，采用浓度为1μM-1000μM的褪黑素溶液浸泡处理24h-36h，然后将供试燕麦老化种子取出并用蒸馏水清洗，最后回干至供试燕麦老化种子的初始含水量。2.根据权利要求1所述的一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法，其特征在于，所述供试燕麦老化种子的发芽率为52％-70％。3.根据权利要求1所述的一种利用褪黑素促进燕麦老化种子萌发及幼苗生长的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛培胜，闫慧芳，朱艳乔，毛春力，孙彦，李曼莉，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11