一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法技术

技术编号:37438878 阅读:40 留言:0更新日期:2023-05-06 09:10
本发明专利技术公开了一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法,包括以下步骤:(1)筛选后的蹄叶橐吾种子,进行预处理;(2)将处理后的种子在恒温培养箱中进行培养。预处理后的种子在铺有湿润滤纸的培养皿内进行了发芽测试。分析了发芽过程中种子内的营养物质及发芽相关酶活性的变化。结果发现低温流动水内添加赤霉素并补充氧气的预处理后,蹄叶橐吾种子的发芽率等相关发芽参数表现最好,各种营养物质及酶活向种子萌发方向的转化最快。结合发芽前种子活性的检测结果,如能在播种前剔除失活或未受精种子,预估此最佳预处理后的种子发芽率可达88.7%。本研究发现了解决蹄叶橐吾萌发率低问题的新方案,为其标准化育苗提供了参考依据。为其标准化育苗提供了参考依据。为其标准化育苗提供了参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法


[0001]本专利技术涉及植物培养技术,具体涉及一种通过低温流动水内添加赤霉素并补充氧气的预处理来促进蹄叶橐吾种子萌发的方法,属于种子处理


技术介绍

[0002]种子一直都是农业生产中非常重要的生产资料之一,全世界90%以上的作物都是通过种子繁殖的(Kumar 2020)。在农业生产过程中,生产者经常会遇到一些种子带来的问题,例如发芽率低、种子成熟度参差不齐导致的出苗慢、不整齐等问题。提高种子发芽率、控制种子萌发时间,这样一个看似简单平常的技术在实际应用中,却能够给农业生产者带来很大的帮助。
[0003]蹄叶橐吾(Ligularia fischeri (Ledeb.) Turcz.)是菊科橐吾属多年生草本植物,是一种集食用、药用、观赏等实用价值于一体的植物。蹄叶橐吾茎叶富含酮类、醇类、膳食纤维、氨基酸、维生素及微量元素等,各种营养成分非常丰富,是品质优良的山野菜(Cho 2002; Pyun 2020)。在韩国以及中国的东北和东南地区人们把蹄叶橐吾的叶子作为一种高档叶菜进行栽培(Piao 2009; An 2014)。蹄叶橐吾干燥后的根在中医中具有散寒润肺、理气活血、止咳化痰等功效,其叶还用于治疗猩红热、风湿性关节炎等疾病(Wang 2000; Choi 2007; Shang 2010)。已有不少研究发现蹄叶橐吾的提取物有抗炎、抗氧化和抗癌的功效(Jeong 1998; Na 2006; Lee 2008; Bae 2009; Choi 2007)。同时,蹄叶橐吾姿态优美,叶形别致,具有很高的观赏价值,适合栽培在林下、建筑物背阴处种植(Shi 2012)。如此高价值的作物却存在着困扰种植者多年的问题——种子发芽率低、发芽时间不统一。发芽率低导致蹄叶橐吾在播种过程中成本提高且浪费了一定的播种空间,发芽时间不统一导致种苗大小不一,不利于统一的栽培管理,影响后期走向市场的时间。总之,这些问题导致蹄叶橐吾这种高价值作物目前无法像常见蔬菜一样进行高效的工厂化育苗与标准化生产,不能广泛推广使得这种作物目前只能作为一种昂贵的野菜或中药在有限的区域内被食用或药用。
[0004]决定植物种子发芽的因素有很多,首先必须给种子提供充足的水分。当种子外界环境的水势高于种子发芽的阈值时,种子会吸水膨胀(Gummerson 1986),种子内的细胞吸水后在适宜温度下各种酶的活性被激发,酶水解种子内储存的营养物质供给胚以支持胚的生长发育,从而促进种子的萌发(Yu 2015; Joshi 2018)。此外吸水膨胀后的种皮变软,在种子萌发阶段,吸水软化后的种皮更利于氧气的通过(Ahmed 2018),并且随着胚轴伸长,胚根和胚芽将更容易突破种皮(Nonogaki 2010)。因此水分是种子萌发的必要因素之一(Bradford 2017)。
[0005]影响种子萌发的另外一个重要因素是温度。受温度影响发芽的种子大体可以分为两类,第一类是非休眠种子,在水分充足的条件下,这类种子会在一定的温度范围内萌发,如超出这个温度范围,即使其他条件全部满足种子也不会萌发,发芽率和发芽势最高的温度即为此物种种子发芽的最佳温度(Sousaraei 2021; Tozzi 2014)。第二类是具有生理休眠的种子,这类种子具有生理抑制发芽的机制,如不打破休眠,即使种子处于最佳发芽环境
中也不会发芽(Baskin 1998)。打破种子生理休眠最常用的就是低温处理等一些改变温度的方法。种子萌发过程中的生理变化是在相关酶的催化下完成的,而酶促反应与温度密切相关,因此温度是影响种子萌发的重要条件(Uriyo 2001; Guzm
á
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Ortiz 2019; Azadi 2013)。
[0006]种子中氧气的含量也会影响其萌发。种子在萌发期要进行酶的合成、营养物质的水解及再合成等旺盛的代谢活动,这些活动的能量主要由种子的有氧呼吸所提供,如果此时氧气供给不足将导致种子进行无氧呼吸,产生的酒精会抑制种子的萌发。因此在种子萌发时提供足够的氧气也是非常必要的。
[0007]光同样被证实可以影响某些种子的萌发,这种影响是通过光敏色素实现的。在光照条件下才能发芽的种子是喜光性种子,在暗环境下才能发芽的种子是嫌光性种子。
[0008]以上是影响种子发芽的主要因素,而例如土壤pH、含盐量、硝酸盐等含氮化合物、外源激素以及火烧等因素影响植物种子发芽的现象只在特定的植物或环境中出现。
[0009]在目前蹄叶橐吾的生产中,农户为提高种子的发芽率,将头年收集的种子用空隙小于种子的网兜装好后放入流动的山泉水中冲洗1

2周后播种,但冲洗后的种子发芽率仍然无法超越50%。

技术实现思路

[0010]为了解决以上问题,本专利技术提供一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法,为蹄叶橐吾的标准化育苗提供参考依据。
[0011]本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法,包括以下步骤:(1)筛选后的蹄叶橐吾种子,进行预处理;(2)将处理后的种子在恒温培养箱中进行培养。
[0012]优选地,所述的预处理的过程为:向蒸馏水加入赤霉素,同时使用氧气泵向蒸馏水中通入氧气,使用低温蒸馏水连续洗涤种子;处理的时间为7天。更优选地,蒸馏水中赤霉素的浓度为100mg
·
L
‑1,水中的溶氧量为11.27 mg
·
L
‑1,低温蒸馏水的温度为4℃。
[0013]优选地,步骤(2)中恒温培养箱的条件为:温度25℃、湿度75%。
[0014]种子筛选的过程为:去除蹄叶橐吾种子中的杂质、未发育完全的种子及损伤的种子,选择非常饱满的种子。
[0015]本专利技术的有益效果:使用流动的水可以清洁抑制种子发芽的物质从而促进发芽;降低水温可达到冷量层积打破种子休眠的效果;水中添加种子发芽的关键激素GA3和必要条件O2能更进一步的促进蹄叶橐吾种子的萌发,发芽率可以达到67.3%。对于达到标准化育苗的条件,此发芽率仍然不够高。但本研究所用种子皆未经筛选,根据TTC检测得到的种子活性比例为75.9%,可估算出如果进一步将未受精活性低的种子剔除,再按本研究得出的最佳方案处理后发芽率可达88.7%。本研究结果将为难发芽植物提供一个新的催芽方案,为今后蹄叶橐吾的标准化育苗及生产提供一定的参考。
附图说明
[0016]图1为蹄叶橐吾种子(A)和TTC测定种子活力的个体差异(B)。A,从上到下的三行分别是干瘪的种子、饱满的种子和非常饱满的种子。B,高活力种胚(阳性红色);低活力或死亡种胚(阴性着色);图2为流动水和静止水预处理对室温下蹄叶橐吾种子萌发的影响。RF,室温下的流动水;RS,室温下的静止水。RS中的种子的污染程度明显高于RF中的种子;图3为不同流动水预处理后培养皿滤纸上蹄叶橐吾种子的萌发情况;图4为流动水预处理对蹄叶橐吾种子可溶性糖、淀粉、脂肪和可溶性蛋白含量的影响。误差线表示生物学重复的SE(n = 3)本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)筛选后的蹄叶橐吾种子,进行预处理;(2)将处理后的种子在恒温培养箱中进行培养。2.根据权利要求1所述的一种促进蹄叶橐吾种子萌发的方法,其特征在于,所述的预处理的过程为:向蒸馏水加入赤霉素,同时使用氧气泵向蒸馏水中通入氧气,使用低温蒸馏水连续洗涤种子;处理的时间为7天。3.根据权利要求2所述的一种促...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦浩张凯孔帅刘柏玲王秀琪于琨
申请(专利权)人:曲阜师范大学
类型:发明
国别省市:

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