一种小花木兰种子一步后熟方法

摘要

本发明涉及一种小花木兰种子一步后熟方法。其步骤如下：种子用6-苄氨基嘌呤1.10～1.30mg·L

说明书

技术领域　

本发明涉及一种植物栽培技术，即一种小花木兰种子一步后熟方法。 

背景技术

在现有技术中，小花木兰(Magnolia sieboldii K. Koch)别名天女木兰、天女花、山牡丹,木兰科木兰属落叶小乔木，花、叶、根可提取高级香料。木材可制家具、器具及雕刻用。花中含丁香酚、柠檬醛、大茴香脑等。叶含芳香油，含油率0.2%，可提取香料。种子含脂肪油，含油率23.9%，可榨油制香皂用。为蜜源和绿化观赏植物。小花木兰在长白山区数量较少，仅集中分布在长白山西南坡重要支脉——老岭山脉南簏的集安和临江两市的境内，在通化县仅有零星分布。被《中国珍稀濒危保护植物名录（第一册）》定为渐危种，国家三级重点保护植物。被《中国物种红色名录》定为易危种（VU）。在《吉林省野生动植物保护管理暂行条例》一文中被定省级为一类重点保护植物。

小花木兰秋季种子采收后，种胚大多处于心形胚和心形胚后期阶段，这样的种子播种当年不萌发或极少数萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低，况且导致野生资源受到灭绝性威胁，大规模人工栽培、开发和利用受到极大限制。

以往研究，均采用的后熟方法存在步骤复杂、时间长、发芽率较低和可操作性差等缺点，本发明针对以上不足进行了实验探索，以期解决以上不足，达到小花木兰种子快速后熟的目标。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足而提供一种采取一步人工后熟的方式对种子进行处理，以达到种胚形态建成和生理后熟同步完成的小花木兰种子一步后熟方法。

本发明的技术解决方案是：一种小花木兰种子一步后熟方法，其步骤如下：种子用6-苄氨基嘌呤1.10～1.30 mg·L^-1和2,4-二氯苯氧乙酸2.10～2.30 mg·L^-1的混合溶液浸泡，之后捞出，将种子与河砂拌均后装入透气性好的木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行93～114 d（天）的变温处理；变温幅度和时间：白天温度为18±2 ℃，处理16 h（小时），夜间温度为7±2 ℃，处理8 h后，发育至成熟的子叶胚种子。

变温处理后的种子不需低温层积即可散播在苗床上，25－30 d即可发芽。种子：河砂＝1:4。种子在混合溶液中浸泡时间为3 d。种子发芽率在96.7%以上。

本发明的优点是：1、本发明采取一步人工后熟的方式对种子进行处理，达到种胚形态建成和生理后熟同步完成的目标，解决以往人工后熟采取步骤复杂，速度慢等问题。2、经实验确定了影响种胚快速后熟的因素为6-BA、2,4-D、变温处理和处理时间，而通过处理的种子不需低温层积即可直接萌发。3、本方法不仅解决了种子播种当年不萌发或极少数萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低的难点，而且克服了以往生理后熟分步进行导致的时间长、可操作性差、发芽率较低等困难，种子发芽率在96.7%以上,为进一步人工规模化栽培提供优质种苗具有重要意义。

下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。 

具体实施方式

小花木兰种子一步后熟方法，其步骤如下：

1  材料与方法

1.1 实验材料及处理 

秋季（10月上旬），采集小花木兰果穗，将果穗置阴暗处放置2 d，待含红色假种皮的种子从果穗中露出，还没有脱离果穗时，将果穗连带种子直接用不同质量浓度的6-苄氨基嘌呤（6-BA）和2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）溶液中浸泡3 d后，然后除去果穗和假种皮后，捞出沉在水底的种子，再将种子与河砂（1:4）拌均后装入透气性好的木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行变温处理，相对湿度控制在75%左右。

1.2 小花木兰种子的后熟和播种

经过1.1中方法处理种子时，6-BA溶液的质量浓度控制在0.50～1.00 mg·L^-1，2,4-D溶液的质量浓度控制在1.20～2.00 mg·L^-1，变温幅度和时间：白天温度为18±2 ℃，处理16 h，夜间温度为7±2 ℃，处理8 h。处理期限为30～86 d，期间每7 d取种子观察种胚形态，按每50粒种子形态发育到到下一阶段胚胎的百分率为考察对象，即心形胚发生率=心形胚数/50×100%，子叶胚发生率=子叶胚数/50×100%，为提高小花木兰种胚形态建成的速度和发生率，通过均匀设计法设计实验，选用U₉(9³)均匀表，每个处理50粒种子，重复3次取平均值，确定小花木兰种胚形态建成过程中，6-BA、2,4-D溶液的质量浓度和处理时间对心形胚和子叶胚发生的影响。

2  结果与分析

2.1  6-BA、2,4-D和变温处理时间对小花木兰种子心形胚发生的影响

实验所得数据(表1)经均匀设计软件分析处理后可得回归方程为Y=22.8＋15.4X₁-＋24.1X₂＋0.160X₃，显著性水平α＝0.05，复相关系数R＝0.9857，剩余标准差S＝1.2500，检验值F_t＝56.89﹥临界值F_(0.05,3,5)＝5.409，回归方程具有显著性，6-BA、2,4-D和变温处理时间对小花木兰种胚心形胚发生的影响均具有显著性。通过计算6-BA、2,4-D和变温处理时间对小花木兰种胚心形胚发生的贡献值和贡献率可知，U₁＝10.7，U₁/U＝4.01%；U₂＝69.5，U₂/U＝25.9%；U₃＝58.2，U₃/U＝21.7%，说明2,4-D和变温处理时间远大于6-BA对小花木兰种胚心形胚发生的贡献，2,4-D和变温处理时间起主导作用，而6-BA起到不可缺少的作用。因6-BA、2,4-D和变温处理时间均与心形胚发生率呈正相关，推测6-BA和2,4-D质量浓度分别高于1.00 mg·L^-1和2.00 mg·L^-1，变温处理时间超过86 d时，小花木兰种子心形胚发生率可能更高。为验证此可能性，因此，又以6-BA质量浓度为1.00、1.10、1.20、1.30、1.40和1.50 mg·L^-1，2,4-D质量浓度为2.00、2.10、2.20、2.30、2.40和2.50 mg·L^-1，变温处理时间为86、93、100、107、114和121 d开展9个处理的补充试验，重复3次。操作过程同1.1和1.2方法，结果发现6-BA质量浓度为(1.00～1.40 mg·L^-1)、2,4-D质量浓度为(2.10～2.30 mg·L^-1)和变温处理时间为(86～107 d)时心形胚发生率最高，平均发生率达99.9%以上。均比表1所列9个处理的心形胚发生率高。

表1  影响小花木兰种子后熟主要因素的U₉(9³)试验设计与结果

Table1  U₉(9³)effect of test design and result of factors on after ripening of seeds ofMagnolia sieboldii

                                                 

2.2  6-BA、2,4-D和变温处理时间对小花木兰种子子叶胚发生的影响

数据(表1)经分析处理后可得回归方程为Y=23.8＋27.6X₁-＋16.6X₂-＋0.175X₃，显著性水平α＝0.05，复相关系数R＝0.9951，剩余标准差S＝0.6250，检验值F_t＝167.3﹥临界值F_(0.05,3,5)＝5.409，回归方程具有显著性，6-BA、2,4-D和变温处理时间均对小花木兰种胚子叶胚发生的影响显著。同理，计算6-BA、2,4-D和变温处理时间对小花木兰种胚子叶胚发生的贡献值和贡献率可知，U₁＝34.2，U₁/U＝17.4%；U₂＝32.8，U₂/U＝16.7%；U₃＝69.1，U₃/U＝35.2%，说明变温处理时间远大于6-BA和2,4-D对小花木兰种胚子叶胚发生的贡献，但从贡献率数值来看，6-BA和2,4-D差距不大，说明6-BA和2,4-D均在小花木兰种胚子叶胚发生起同等不可缺少的作用。因6-BA、2,4-D和变温处理时间与子叶胚发生率均呈正相关，由此推测，6-BA和2,4-D质量浓度分别高于1.00 mg·L^-1和2.00 mg·L^-1，变温处理超过86 d时，小花木兰种胚有更高的子叶胚发生率。为验证此推测，又以6-BA质量浓度为1.00、1.10、1.20、1.30、1.40和1.50 mg·L^-1，2,4-D质量浓度为2.00、2.10、2.20、2.30、2.40和2.50 mg·L^-1，变温处理时间为86、93、100、107、114和121 d开展9个处理的验证试验，重复3次。操作过程同1.1和1.2方法，结果发现6-BA质量浓度为(1.10～1.30 mg·L^-1)、2,4-D质量浓度为(2.00～2.40 mg·L^-1)和变温处理时间为(93～114 d)时子叶胚发生率最高，平均发生率达98.8%以上，比表1所列9个处理的子叶胚发生率均高。

3  结论

通过以上实验数据处理和分析可知，由于影响心形胚的因素和范围是6-BA质量浓度为(1.00～1.40 mg·L^-1)、2,4-D质量浓度为(2.10～2.30 mg·L^-1)和变温处理时间为(86～107 d)，而影响子叶胚的因素和范围为6-BA质量浓度为(1.10～1.30 mg·L^-1)、2,4-D质量浓度为(2.00～2.40 mg·L^-1)和变温处理时间为(93～114 d)。

因此，可以确定小花木兰种胚形态建成的条件为：种子用1.10～1.30 mg·L^-1的6-BA和2.10～2.30 mg·L^-1的2,4-D混合溶液浸泡3 d后捞出，将种子与河砂（1:4）拌均后装入透气性好的木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行93～114 d的变温处理。变温幅度和时间：白天温度为18±2 ℃，处理16 h，夜间温度为7±2 ℃，处理8 h后，小花木兰种子可由球形胚或心形胚，最终发育至成熟的子叶胚种子。

小花木兰种子经过以上处理后，不需要以往研究报道中的低温层积处理，可直接散播在苗床上，25 d左右即可发芽，发芽率达96.7%以上。本方法不仅解决了种子播种当年不萌发或极少数萌发，而扦插等无性繁殖生根率极低的难点，而且克服了以往报道中需要变温处理和生理后熟分步进行导致的时间长、可操作性差、发芽率较低等困难。本发明属一步后熟技术，可推广应用于小花木兰的工厂化育苗和规模化栽培。