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CN105900564B - 一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法 - Google Patents

一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的方法是一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法，其步骤是：收集成熟的甜菜树种子；去掉种皮，破除种皮抑制；对种子进行清洗与消毒处理；进行催根培养，用50mg/L的GA3溶液浸种24h；用100mg/L的GA3溶液浸种24h，放置于5℃冷藏7‑14天以改变甜菜树在种子萌发和幼苗建成过程中的内源激素变化，从而破除上胚轴休眠；置于28℃环境下培养；培养3‑4周得到长出真叶的苗。生长8‑10周供野外移栽。本发明直接用甜菜树种子快速高效培育幼苗的系统方法，有效解除甜菜树上胚轴休眠，确保甜菜树种子出苗率在70%以上，有效缩短育苗时间60天，并且操作简单便捷，成活率高，实用性强。本发明对该物种的保护生物学、恢复生态学以及资源的开发利用等方面提供了有效技术手段。

Description

一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域 具体是一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法。
背景技术
甜菜树(Yunnanopilia longistaminea)隶属山柚子科(Opiliaceae)甜菜树属(Yunnanopilia)单型种，主要分布在云南省红河州海拔1000-1400m的河谷落叶季雨林中，云南东南部、广西西南部也有分布，为我国西南特有植物。该物种为云南红河流域特色、名贵的野生木本蔬菜植物，利用历史悠久，当地百姓称其为“甜菜”，主要采摘幼嫩枝叶进行煮、炒鲜食或腌制，目前已经成为当地“山珍级”的美食。由于市场需求大而且主要依赖于野生资源，资源被过度利用，生境破坏严重，导致甜菜树野生种群大量减少并处于濒危状况。
目前该物种自然资源日益减少，远不能满足人类日益增长的需求。上胚轴休眠是温带植物中常见的现象，是植物种子休眠的一种类型，是指植物种子在萌发过程中，胚根突破种皮后胚轴未能伸长生长，且仍然需要一定时间的生长发育的一种休眠类型，故上胚轴的休眠往往延长植物种子实生苗的繁育时间。由于甜菜树存在上胚轴休眠的特性，大部分种子在休眠过程中会逐渐失去活力。在自然条件下，甜菜树种子易受真菌侵染而腐烂变质，且受为人干扰严重，多数成年植株生长畸形，野外鲜有自然更新。通过人工繁殖扩大种群数量是解决该物种保护和资源利用矛盾的有效方法。同时，也为物种种群回归创造行之有效的途径。采用传统的人工萌发的方法其出苗率不足30%，上胚轴休眠现象严重，需1年以上才能成苗。有资料使用主茎的幼嫩枝条进行扦插实验，结果表明成活率极低，同时有幼嫩枝条取材，将对现有野生资源造成极大破坏，因此扦插法不能推广。也有资料采用组织培养的方法对甜菜树进行幼苗繁殖，但基本不能成苗。
因此，现有技术中还没一种较为成功的育苗方法解决甜菜树育苗上的困难，而如何解决破除甜菜树种子长时间的上胚轴休眠成了解决传统育苗的最大瓶颈。但至今人们还没有找到有效办法。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提出一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法，本方法可以有效破除甜菜树种子上胚轴休眠，大幅度提高萌发率和成苗率，缩短育苗时间，为珍稀濒危植物甜菜树的快速繁殖、种群恢复以及资源开发利用提供有效的种苗供应。
本发明这种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法，其特在于有如下步骤：
（1）种子收集：在种源地收集成熟的甜菜树果实，用细河沙洗净甜菜树的果肉
和果皮；
（2）破除种皮抑制：将种皮剥离；
（3）对种子进行消毒：用洗衣粉水洗净，吸干水分，用75%的酒精消毒30s，然后放入0.1%的升汞中消毒10 min，最后用水清洗5-6次，并用滤纸吸干表面水分；
（4）培养基质准备：（a）催根培养基：用灭菌的河沙；（b）催芽培养基：用重量份之比为1-3:1的壤土与腐殖土混合物；
（5）催根培养：用50mg/L的GA3溶液浸种24h，使用步骤（4）之（a）催根基质，在催根基质上均匀的播撒步骤（3）所得甜菜树种子，播撒完后覆盖一层河沙，保持空气通畅，放在25-28℃，时间1-2周，直到胚根出现；
（6）破除上胚轴休眠：将步骤（5）得到的有胚根的种子用100mg/L的GA3溶液浸种24h，于5℃冷藏7-14天，以破除上胚轴休眠；
（7）种子出苗：使用步骤（4）之（b）催芽基质，在催芽基质上均匀的播撒步骤（6）所得甜菜树种子，播撒完后再覆盖一层基质，保持空气通畅，保持温度25℃-28℃，时间3-4周，获得长出真叶的苗。
步骤（7）所得真叶苗进行驯化与移栽，将长出真叶的苗移栽在腐殖土中，幼苗移栽后保证生长所需养分，温度保持在25℃-30℃，生长8-10周后供野外移栽。幼苗存活率在70%以上。
步骤（5）和（6）中GA3溶液避光保存，配制时间不超过1个月。
步骤（3）、（5）和（6）之后的种子均用清水洗净，并用吸水纸吸干。
本发明的方法可归纳为：收集成熟的甜菜树种子；去掉种皮，破除种皮抑制；对种子进行清洗与消毒处理；进行催根培养，50mg/L的GA3溶液浸种24h；用100mg/L的GA3溶液浸种24h，放置于5℃冷藏7-14天，以破除上胚轴休眠；置于28℃环境下培养；培养3-4周得到长出真叶的苗，生长8-10周移栽至野外。
本发明的技术方案经历了大量试验，上述步骤和参数基于如下实验结果：
破除种皮抑制实验：选择成熟饱满的甜菜树种子，去除种皮，进行消毒每个处理10粒种子，重复三次；设置对照实验，选择成熟饱满的甜菜树种子，进行消毒每个处理10粒种子，重复三次。结果表明，去除种皮的甜菜树种子可提高根突出率。
浸种实验：（1）选择成熟饱满的甜菜树种子，分别进行5个GA3浓度处理，每个处理重复3次，每次10粒种子：分别用10,20,50,100,500 mg·L-1的GA3溶液浸种24h，以蒸馏水浸种对照。结果表明50 mg/L 的GA3溶液浸种24h的甜菜树种子根突出率明显高于其他各组。详见表1。
（2）选择已培养30天形成根的甜菜树种子，分别进行3个GA3浓度处理，每个处理重复3次，每次10粒种子：分别用50,100,500 mg/L的GA3溶液浸种24h，以蒸馏水浸种对照。结果表明100 mg/L 的GA3溶液浸种24h的甜菜树种子幼苗建成率明显高于其他各组。详见表2。
表1 不同浓度处理下甜菜树种子根突出率
GA3处理种子 0 mg/L 10 mg/L 20 mg/L 50 mg/L 100 mg/L 500 mg/L
根突出率（%） 38.89 13.33 20.00 70.00 50.00 40.00
表2 不同浓度处理下根突出的甜菜树种子后幼苗建成率
GA3处理胚根突出种子 0 mg/L 50 mg/L 100 mg/L 500 mg/L
幼苗建成率（%） 40.00 56.67 90.00 56.67
最适培养温度实验：选择成熟饱满的甜菜树种子，将种子分别置于5、15、22、25、28、30℃的恒温箱中培养。结果表明25、28℃的根突出率较高。
温度分层实验：选择已培养30天形成根的甜菜树种子，分别在5℃条件下处理4个时间处理，每个处理重复3次，每次10粒种子：分别在5℃的培养箱中放置7、14、21、35天，然后在置于28℃的恒温培养箱中培养3-4周。结果表明在5℃下培养7、14天，幼苗建成率可达86%。详见表3。
表3 5℃不同天数处理后甜菜树种子幼苗建成率
5℃处理天数 0天 7天 14天 21天 35天
幼苗建成率（%） 40.00 86.67 80.00 66.67 26.67
甜菜树为云南红河流域特色、名贵、濒危的野生木本蔬菜植物，对其进行幼苗人工繁殖具有巨大的经济效益与社会效益，而甜树种子由于上述上胚轴长期休眠的问题，使民得传统育苗方法的效率十分低下。本发明首次采用去种皮抑制、诱导胚根萌突和低温刺激诱导等综合措施，改变了甜菜树在种子萌发和幼苗建成过程中的内源激素变化，从而大幅度提高萌发效率，缩短成苗时间，打破了制约传动育苗的技术瓶颈。
发明直接用甜菜树种子快速高效培育幼苗的系统方法，有效解除甜菜树上胚轴休眠，确保甜菜树种子出苗率在70%以上，有效缩短育苗时间60天，并且操作简单便捷，成活率高，实用性强。本发明对该物种的保护生物学、恢复生态学以及资源的开发利用提供了重要的科学依据和技术手段。
具体实施方式
下面用实例进一步说明本发明的积极技术效果。
实例中用到的试剂均为市售商品。
实例1
（1）收集种子：在种源地收集成熟的甜菜树果实，用细河沙清洗甜菜树的果实和果皮，得到干净的种子大约10粒；
（2）破除种皮抑制：将种皮剥离，仅剩下胚和胚乳，接着对种子进行消毒：用洗衣粉水洗净，吸干水分，用75%的酒精消毒30s ，然后放入0.1%的升汞中消毒10min，最后用水清洗5-6次，用50ml/L的GA3溶液浸种24h，并用滤纸吸干表面水分。用河沙配置催根培养基，即上述消毒河沙，将催根培养基置于60×40×30cm的塑料盒中进行催根。具体做法是：在塑料盒中垫上一层约1cm厚的小碎石作为过滤层，再铺上一层约1cm厚的催根培养基培养，将甜菜树种子均匀播种在上面，然后盖上筛过的细河沙，塑料盒的高度为20-25cm，保持空气通畅。用细喷壶浇水，日常性保持河沙湿度，并将塑料盒放在28℃的恒温培养箱中催芽，约1-2周后，种子根的出现率达到70%；
（3）破除上胚轴休眠：接着将出现胚根的甜菜树种子用100ng/L的GA3溶液浸种24h，于5℃下冷藏7-14天，将种子放置于壤土：腐殖土=1：1的催芽基质中，并开几他通气口，放在28℃温度条件下3-4周获得长出真叶的苗。
将长出真叶的移栽在腐殖土中，幼苗存活率达到60%，幼苗移栽后保持正常的养分和水气供应，温度保持在25-30℃。生长8-10周移栽到野外就与普通甜菜树移栽苗无异了。
实例2
将催芽基质配比改为壤土：腐殖土=3：1，其他培养方式和内容同实例1，所得幼苗存活率达到70%。
实例中未提及的材料和注意事项如上所述。

Claims (3)

1.一种促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法，其特征在于有如下步骤：
（1）种子收集：在种源地收集成熟的甜菜树果实，用细河沙洗净甜菜树的果肉
和果皮；
（2）破除种皮抑制：将种皮剥离；
（3）对种子进行消毒：用洗衣粉水洗净，吸干水分，用75%的酒精消毒30s，然后放入0.1%的升汞中消毒10 min，最后用水清洗5-6次，并用滤纸吸干表面水分；
（4）培养基质准备：（a）催根培养基：用灭菌的河沙；（b）催芽培养基：用重量份之比为1-3:1的壤土与腐殖土混合物；
（5）催根培养：用50mg/L的GA3溶液浸种24h，使用步骤（4）之（a）催根基质，在催根基质上均匀的播撒步骤（3）所得甜菜树种子，播撒完后覆盖一层河沙，保持空气通畅，放在25-28℃，时间1-2周，直到胚根出现；
（6）破除上胚轴休眠：将步骤（5）得到的有胚根的种子用100mg/L的GA3溶液浸种24h，于5℃冷藏7-14天，以破除上胚轴休眠；
（7）种子出苗：使用步骤（4）之（b）催芽基质，在催芽基质上均匀的播撒步骤（6）所得甜菜树种子，播撒完后再覆盖一层基质，保持空气通畅，保持温度25℃-28℃，时间3-4周，获得长出真叶的苗。
2.根据权利要求1所述促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法，其特征在于步骤（5）和（6）中GA3溶液避光保存，配制时间不超过1个月。
3.根据权利要求1所述促使珍稀濒危植物甜菜树种子高效萌发的方法，其特征在于步骤（3）、（5）和（6）之后的种子均用清水洗净，并用吸水纸吸干。
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