一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法及苦豆子种子

摘要

本发明公开了一种提高野生药用植物苦豆子种子发芽率和成活率的方法及苦豆子种子，属于种子培育技术领域。本发明先采用80～98%的硫酸浸种1～1.5小时，后经95%以上的乙醇浸没18～30秒，接着用有效氯含量为3～6%的次氯酸钠溶液中浸没3～8分钟；各处理步骤之间以及试剂的浓度和处理时间均对种子发芽率、发芽整齐度和成活率产生影响。首先进行浓硫酸处理，破除种子外皮层的角质层和中皮层的栅栏层的组织结构，因为它们覆盖了成熟种子的种孔，这部分结构影响了种孔水分吸收和氧气的进人；接下来使用乙醇消除被硫酸腐蚀的表皮层内部的极性物质，易于下个步骤使用次氯酸钠溶液对种皮的充分浸润，对附着在表皮层上（内）微生物的杀灭。

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法，以及采用该方法处理的 苦豆子种子，属于种子培育技术领域。

背景技术

苦豆子（Sophora alopecuroides L.）广泛的分布于我国西北荒漠地区以及我国北部盐碱 生境，是一种槐属豆科药用植物，在医药开发以及维持生态方面有重要的价值。目前，我 国的苦豆子野生资源量明显急剧下降，虽然苦豆子单株结实率很高，但自然条件下荚果不 易开裂，种子不易散布，且种子硬实率极高，不利于种子的正常萌发和成活。加上种皮被 霉菌污染易导致幼芽患病。目前，公知的提高发芽率的方法有：碾米机打磨、砂纸打磨、 硫酸处理等，但是，在对苦豆子的快速繁殖时，没有确切的标准，造成种子发芽率低、萌 发不整齐，且幼苗长势差，不仅耗费人力和时间，给科研工作者带来困惑，也成为影响播 种保全苗的主要生产问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法。

同时，本发明还提供一种采用本发明方法处理的苦豆子种子。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法，包括如下步骤：取苦豆子种子，先用80～ 98%的浓硫酸浸没种子1～1.5小时，滤出硫酸，用无菌水洗去硫酸；而后将硫酸处理后的 种子在95%以上的乙醇中浸没18～30秒；再将乙醇处理后的种子在有效氯含量为3～6% 的次氯酸钠溶液中浸没3～8分钟，而后用无菌水洗出次氯酸钠。

所述的苦豆子种子挑选大小均一、颜色一致、颗粒饱满的种子，目的是保证各种处理 或消毒药品对种子表面的作用是均一的。

所述的硫酸处理的目的是打破苦豆子种子硬实，增强种子透水性，从而促进种子萌发。 经浓硫酸处理的苦豆子种子颜色由原来的褐色变为黄绿色，此时硫酸溶液变为黄色，再将 滤出种子经无菌水冲洗5遍以上，这时种子表面的硫酸几乎被冲洗掉，不会因为硫酸的存 在使种子腐烂。

所述的乙醇处理的目的是消除种子表面的极性物质如脂溶性物质等，以及种子表皮的 部分蜡质，以利于后续表面消毒处理。至于残留的乙醇一方面自然挥发，另一方面后续的 无菌水冲洗可充分除去表皮上的乙醇。

所述的次氯酸钠处理的目的是种子表面消毒，杀死残留在苦豆子表皮上的微生物，确 保种子长出的幼苗不受种皮上的细菌、霉菌等杂菌的污染。苦豆子种子经3～8分钟充分 浸润后，表面消毒彻底，种皮颜色变为黄绿色，再经无菌水冲洗5遍以上可完全清除表面 残留的次氯酸钠。

经硫酸、乙醇和次氯酸钠处理后的苦豆子种子，其后期吸胀及出芽培养可采用常规方 法。

优选的，一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法，还包括如下步骤：将经次氯酸 钠溶液处理后的苦豆子种子置于无菌的铺有滤纸的容器中，使种子分散开，喷洒无菌水使 滤纸充分润湿，加盖后于15～30℃下使种子充分吸水膨胀20～28小时备用。

吸胀处理的前12小时是种子的吸胀阶段和呼吸阶段，后面的时间是贮存于组织内的 物质水解和运输到生长部位合成细胞组分，细胞分裂，胚根、胚芽出现等过程，此过程包 含种子萌发酶的形成，有机物如淀粉、脂肪和蛋白质的转变等。

本发明中吸胀过程在带盖的容器中进行，目的是为了减少培养箱内霉菌孢子等的污 染；每天按时用无菌水冲洗不少于2遍也是为了保证种子萌发过程的无菌状态；当在种子 长出根部、两片子叶伸开自动脱掉种皮时，采用镊子挑出萌发的种子进行冲洗。

更优选的，一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法，还包括如下步骤：将吸胀处 理后的苦豆子种子于白天18℃/夜间15℃，光照强度2500～3500lux，光暗周期16L:8D下 培养5～10天，每天冲洗不少于2遍即可。

一种采用本发明方法处理的苦豆子种子。

本发明的有益效果：

本发明将苦豆子种子依次采用硫酸、乙醇和次氯酸钠对种子进行处理，各处理步骤之 间以及试剂的浓度和处理时间均对种子发芽率、发芽整齐度和成活率产生影响，并且它们 之间存在一定的关联性。首先进行浓硫酸处理，破除种子外皮层的角质层和中皮层的栅栏 层的组织结构，因为它们覆盖了成熟种子的种孔，这部分结构影响了种孔水分吸收和氧气 的进人；接下来使用乙醇消除被硫酸腐蚀的表皮层内部的极性物质，易于下个步骤使用次 氯酸钠溶液对种皮的充分浸润，对附着在表皮层上（内）微生物的杀灭。根据苦豆子的种 子解剖结构各处理步骤之间存在内在的逻辑关系。

本发明的培育方法能显著促进幼苗胚轴和根的生长，加快子叶的展开速度，同时确保 长出的幼苗不受细菌、霉菌等杂菌的污染，从而大幅提高种子的出芽率、出苗整齐度和成 活率，出芽率和成活率均高达99%以上，对幼苗的苗高和鲜重具有良好的促进作用。

本发明方法适用于甘肃民勤荒漠地带的野生苦豆子种子，头年秋季成熟后经越冬在第 二年4月份采集的种子。

具体实施方式

下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

本实施例中提高野生药用植物苦豆子种子发芽率和成活率的方法，具体步骤如下：

（1）种子的选择：挑选大小均一、颜色一致、颗粒饱满的干透的种子150粒；

（2）硫酸处理：用80%的浓硫酸浸没种子1.5小时，滤出硫酸，用无菌水冲洗种子5 遍以上；

（3）乙醇处理：将硫酸处理后的种子在95%的乙醇中浸没30秒；

（4）次氯酸钠处理：将乙醇处理后的种子在有效氯含量为3%的次氯酸钠溶液中浸没 8分钟，而后用无菌水冲洗5遍以上备用；

种子吸胀及发芽采用如下步骤：将经上述处理后的种子置于无菌的铺有滤纸的容器 中，使种子分散开，喷洒无菌水使滤纸充分润湿，加盖后置于恒温光照培养箱中在15℃下 使种子充分吸水膨胀20小时；吸胀后于白天18℃/夜间15℃，光照强度2500lux，光暗周 期16L:8D下培养7天，每天定时冲洗不少于2遍。

本实施例中苦豆子种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。其中，发芽率 是测试种子发芽数占测试种子总数的百分比，成活率是指成活（发芽）种子数占供试种子 数的百分率。二者之间有一定的联系和相关性。

在种子发芽的过程中，使用装有无菌滤纸的培养皿做容器，把经表面消毒处理的种子 置于滤纸上，前12小时是种子的吸胀阶段和呼吸阶段，既需要充足的水分，但又不能使 种子完全浸没在水，使滤纸含水量达到超饱和状态，试验表明，9cm的玻璃平皿，加水量 为5-10mL，种子可以通过与滤纸的接触来充分吸收水分。若含水量太大，会增加种子因发 生无氧呼吸，毒害种子，降低发芽率，加水量太少，种子会很快把滤纸上的水分吸干，没 有达到完全吸胀的状态，延缓发芽的时间。

实施例2

本实施例中提高野生药用植物苦豆子种子发芽率和成活率的方法，具体步骤如下：

（1）种子的选择：挑选大小均一、颜色一致、颗粒饱满的干透的种子150粒；

（2）硫酸处理：用90%的浓硫酸浸没种子1.2小时，滤出硫酸，用无菌水冲洗种子5 遍以上；

（3）乙醇处理：将硫酸处理后的种子在95%的乙醇中浸没22秒；

（4）次氯酸钠处理：将乙醇处理后的种子在有效氯含量为5%的次氯酸钠溶液中浸没 5分钟，而后用无菌水冲洗5遍以上备用；

种子吸胀及发芽采用如下步骤：将经上述处理后的种子置于无菌的铺有滤纸的容器 中，使种子分散开，喷洒无菌水使滤纸充分润湿，加盖后置于恒温光照培养箱中在25℃下 使种子充分吸水膨胀24小时；吸胀后于白天18℃/夜间15℃，光照强度3000lux，光暗周 期16L:8D下培养7天，每天定时冲洗不少于2遍。

本实施例中苦豆子种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。

实施例3

本实施例中提高野生药用植物苦豆子种子发芽率和成活率的方法，具体步骤如下：

（1）种子的选择：挑选大小均一、颜色一致、颗粒饱满的干透的种子150粒；

（2）硫酸处理：用98%的浓硫酸浸没种子1小时，滤出硫酸，用无菌水冲洗种子5 遍以上；

（3）乙醇处理：将硫酸处理后的种子在无水乙醇中浸没18秒；

（4）次氯酸钠处理：将乙醇处理后的种子在有效氯含量为6%的次氯酸钠溶液中浸没 3分钟，而后用无菌水冲洗5遍以上备用；

种子吸胀及发芽采用如下步骤：将经上述处理后的种子置于无菌的铺有滤纸的容器 中，使种子分散开，喷洒无菌水使滤纸充分润湿，加盖后置于恒温光照培养箱中在30℃下 使种子充分吸水膨胀28小时；吸胀后于白天18℃/夜间15℃，光照强度3500lux，光暗周 期16L:8D下培养7天，每天定时冲洗不少于2遍。

本实施例中苦豆子种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。

实施例4～18

实施例4～18中除硫酸浓度、乙醇浓度、次氯酸钠有效氯含量变化外，其他条件同实 施例2，具体详见下表1。实施例4～18中苦豆子种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据 详见下表1。

对比例1～3

对比例1～3中除硫酸浓度、乙醇浓度、次氯酸钠有效氯含量变化外，其他条件同实 施例2，具体详见下表1。对比例1～3中苦豆子种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详 见下表1。

表1实施例及对比例中苦豆子种子发芽率、苗高、鲜重结果

结论：由表1可知，浓硫酸（浓度为80%、90%、98%）、乙醇（95、无水）和次氯酸 钠（3%、5%、6%）不同浓度的搭配处理，发现种子的发芽率均在99.3%-100%之间。而 对比例1使用70%的硫酸、70%的乙醇和6%的次氯酸钠处理种子，发芽率仅为89.3%，苗 高和鲜重均有所降低，分别为1.9cm、4.32cm，成活率仅为89.3%；对比例2使用98%的 浓硫酸、无水乙醇处理，发现种子的发芽率虽达100%，但苗高和鲜重因后期的种皮污染 受到影响，苗高和鲜重均有明显降低，分别为1.9cm、4.22cm，成活率仅为92.6%；对比 例3使用98%硫酸、6%的次氯酸钠处理，不使用乙醇，结果发现发芽率仅为82.6%，苗高 和鲜重也明显降低，可能是种皮的疏水物质没有被彻底除去，次氯酸钠不能对种子的表皮 进行相对彻底的消毒而导致后期污染，影响到苗高和鲜重，成活率也仅为81.3%。

由上述可知，如果仅使用浓硫酸不使用乙醇，可以腐蚀种皮表皮的结构，但不能尽快 消除种子皮层内的极性物质，不能使次氯酸钠溶液对种子表皮进行充分的浸润、消毒，会 导致出芽过程因种皮污染而出现幼苗被杂菌污染，影响幼苗的长势和均一度。因此，降低 浓度或省去乙醇或次氯酸钠都不能达到预期的效果。

试验例1

在光周期为16L:8D下，设定15℃、20℃、25℃、30℃四个温度下吸胀过程中对发芽 率、发芽时间的影响。实验共4个处理，每个处理使用50粒苦豆子种子，作三个重复，结 果如表2所示。

表2吸胀过程中不同恒温对苦豆子种子萌发和发芽时间的影响

注：不同小写字母表示在P＜0.05差异显著。

从表2可看出，25℃下发芽率为100%，经吸胀过程之后平均发芽时间为1.9天，而 30℃发芽时间最短，为1.7天，但发芽率不能达100%；20℃和15℃发芽率均为99.3%，发 芽时间也相应拉长（P＜0.05）。因此，种子成分吸水膨胀的最佳温度是25℃。