一种适用于山东地区的檫树种子解除休眠催芽方法

摘要

本发明公开了一种适用于山东地区的檫树种子解除休眠催芽方法，属于树木种植领域，其特征在于步骤如下：（1）浸种处理：（2）振荡减压处理：（3）催芽处理；其中所述的浸种液的组成和制备方法为：将NaCl0.6g、KCl 0.98g、CaCl

说明书

技术领域

本发明涉及一种树木种子处理方法，特别是一种适用于山东地区的檫树种子解除休眠催芽方法。

背景技术

檫树树形挺拔，树姿优美，秋叶红艳，可观花、观果、观叶，主要分布在江苏、浙江、安徽、江西、福建、广东、广西、湖南、湖北、四川、贵州、云南等地。檫树种子具有休眠期长，发芽不整齐，2~3年才能全部发芽出土的特点。种子萌发和幼苗生长早期是对逆境的敏感时期，抗性较低。自然条件下，萌发环境要求比较高，耐寒能力一般，喜温暖湿润气候。现有技术中：萌发为2～3月中旬，温度为14.0~20.0℃，继之在5月下旬至6月初，幼苗10～20cm高时定苗。但是同期山东地区的温度则为5~14℃，远远低于长江流域。但如果要是迁就萌发育苗温度，延后至4月中旬温度适宜时播种，则幼苗苗高还未达到10cm时，此时已进入夏季，高温炎热，且伴有伏旱，空气湿度较低，同时地下水位高，土壤排水性能较差，容易导致幼苗无法过夏导致死亡，即使采用蓬荫处理，苗木安然度过，但生长缓慢，甚至停滞。

因此低温、幼苗病害成为檫树生产山东地区适应性引种的制约条件，限制了檫树产业的进一步发展。而在生产上存在檫树的萌发率不高，出苗不整齐也成为限制檫树产业发展的关键。因此研究檫树抗逆的方法，有利于檫树的北移种植推广。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种适用于山东地区的檫树种子解除休眠催芽方法，能加速檫树种子的萌发，提高幼苗的抗冷性，增强檫树种子对不良环境的适应，从而获得较高的发芽率及幼苗存活率。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种适用于山东地区的檫树种子解除休眠催芽方法，其特征在于，步骤如下： 

（1）浸种处理：加入浸种液，应用所述的浸种液浸泡预处理种子2h；

（2）振荡减压处理：将步骤（1）得到的檫树种子放入密封的恒温清水水浴培养振荡器中，抽出部分空气，降低气压，达到气压为0.06~0.07Mpa，开始振荡处理，振荡处理温度30~40℃，振荡转速15~20r/min，时间0.5h，打开气阀充分换气，保持震荡12h；

（3）催芽处理：将步骤（2）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天；其中所述的浸种液的组成和制备方法为：将NaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl₂·2H₂O 0.17g、MgCl₂·6H₂O 0.11g、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚 15mg、γ-氨基丁酸 40mg、虾黄质 0.2g加入到1000ml蒸馏水中制成混悬液。

休眠是生活周期中的一个重要阶段，对植物具有重要的生态学意义，种子在有利生境中“正确”的时间萌发不仅有利于幼苗存活，而且可以使一个物种能够成功定居并且长期保持其种群。发明人研究发现，檫树种子休眠期长，发芽不整齐的原因在于其部分种子在适宜条件下仍保持休眠状态，也即同批次种子无论在什么条件下都不会一次完全萌发，该种推迟萌发现象通过时间上的扩散来降低种子萌发及幼苗建成过程中的死亡风险，保持种族延续，这是一种自然进化中出现的可避免种群灭绝的、谨慎的萌发对策。现有技术的研究主要集中在种皮透气性差和存在发芽抑制物质两个方向上：檫树种皮结构致密，透气性、透水性均差；发芽抑制物质在种胚内，随时间推移而逐渐通过种皮外渗消散；种皮在延迟萌发上起的作用，一方面是通过限制氧气的穿透而抑制了种子的萌发，另一方面阻碍发芽抑制物质的外渗消散。

而发明人的研究发现这种因素依据的物质基础是种皮物理结构的差异性，显微镜下檫树种子种皮切片显示，种皮内存在多条孔道，部分孔道内有团块样填充物。组织切片统计，同批次种子同时间点的团块样填充物反应点数量差异较大（P<0.05），同批次种子随时间点的推移团块样填充物反应点数量逐渐减少（P<0.05），单体种皮水浸泡前与断面蜡封水浸泡1小时后、断面蜡封草木灰溶液浸渍1小时后比较，组织切片统计显示填充物反应点数量差异无统计学意义（P>0.05）。据该基础实验研究结果可以推论出：该种孔道内团块样填充物是影响发芽抑制物质通过种皮外渗的重要因素，且同批次种子内团块样填充物含量的不同是造成发芽不整齐的原因。

目前的通用方法是：播种期在2～3月中旬，播种前应用1份开水与1份冷水混合，进行浸种1h，再用稻草盖好保温催芽，温度保持在20-30℃。定时翻动拌匀，加淋40℃左右的热水，4-5d种子露白，宜选露白种子在2月中旬播种。经过上述方法催芽的种子发芽可提早15d左右，但是最高发芽率仍然在60%~80%之间，保存1年以内的种子发芽率不到50%。其原因在于，浸泡不能改变内团块样填充物含量，仅能对于原本团块样填充物含量已经下降的种子通过浸泡，加快种皮原渗出的发芽抑制物质消除，依旧存在种子萌发时间不统一、种子发芽率难以有效大幅度提高等问题，限制了檫树遗传育种和生产应用。

与现有技术相比较，本发明提供的檫树种子解除休眠催芽方法，针对山东地区的温度环境特点，采用浸种配合振荡减压催芽的综合处理方案。首先通过浸种液合理配方对种子进行处理：通过内外离子浓度渗透压的作用加速外渗；基础实验表明单体种皮聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚溶液浸泡前与断面蜡封聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚溶液浸泡1小时后比较，组织切片统计显示填充物反应点数量减少23.47%；虾黄质有助于增加种皮的稳固性，而γ-氨基丁酸的作用也在于增加种皮对聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚的适应性。浸种处理后的种子继之振荡减压催芽的处理方案，通过减压和振荡的物理效应，打开残留的种皮内无开放的团块样填充物填充的孔道，同时减压环节也可以破坏团块样填充物物理结构，加速发芽抑制物质的外排，并通过持续振荡使发芽抑制物质脱离种皮；经过上述处理的种子有效脱离了休眠抑制，在适宜的温度与光照下进行萌发。

通过以上的双重处理，在山东地区的实验结果证实，本发明方法可有效地诱发檫树种果的大量萌发，显著提高种子发芽率，提高出苗率，具有培育时间短、发芽率高、成活率高等特点，对于檫树产业的发展具有重大意义。

此外，该种处理方案用于新种子（储存期一年以内的种子）同时有效，对于缩短檫树种苗种子繁育的生产周期具有实际意义。

以上有益效果均为实验所证实，实验方法及结果见具体实施方式。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。

一、实验一：对于储存期在1年~2年的檫树种子。

（一）材料与方法。

1、采种：为2011年8月自南京采集成熟的檫树种子。

采集处理过程采用以下传统方式：果实由红变黑蓝色时采集，果实采回后，应立即冷水浸渍，搓去果皮，用水冲净，再将种子表面油脂，用草木灰溶液浸渍，清水洗净阴干，然后在通风阴凉的室内沙藏。

2、育种萌发：2012年3月14日，在临沂莒南地区开始研究，温度16℃日/3℃夜。将种子随机分为3组：空白对照组、碱液处理组、优化处理+浸种液组，每组100粒。

2.1空白对照组采用常规方法：

（1）浸种处理：应用1份开水与1份冷水混合，混合后温度为30℃，进行浸种1h；

（2）催芽处理：将步骤（1）得到的檫树种子稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

2.2碱液处理组：

（1）浸种处理：1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO₃，使该溶液的pH值调整为8.2，温度为30℃，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（2）催芽处理：将步骤（1）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

2.3优化处理+浸种液组即为实施例1方案：

（1）浸种处理：加入浸种液，应用该浸种液浸泡预处理种子2h；

（2）振荡减压处理：将步骤（1）得到的檫树种子放入密封的恒温清水水浴培养振荡器中，抽出部分空气，降低气压，达到气压为0.07Mpa，开始振荡处理，振荡处理温度30℃，振荡转速20r/min，时间0.5h，打开气阀充分换气，保持震荡12h；

（3）催芽处理：将步骤（2）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

所述的浸种液的组成和制备方法为：将NaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl₂·2H₂O 0.17g、MgCl₂·6H₂O 0.11g、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚 15mg、γ-氨基丁酸 40mg、虾黄质 0.2g加入到1000ml蒸馏水中制成混悬液。

5天后测定各组种子露白率，所述的露白率即为发芽趋势。

3、条播发芽：将上述各组处理后所得种子进行条播，行距株距均为18cm，每天淋水保持床面含水量35％~40%。

30天过后测定各组发芽率，3个月后测定苗高大于10cm的株数。

（二）结果。

1、露白率：由表1可以看出，优化处理+浸种液组（实施例1）檫树当年种子露白率均明显高于空白对照组和碱液对照组（P<0.05）。

2、发芽率：由表1可以看出，3个不同处理方法对檫树当年种子发芽率的影响有很大差异。

2.1组间比较显示：碱液对照组发芽率高于空白对照组，但是差异无统计学意义（P=0.064，X²=3.421），表明采用碱性溶液处理破坏檫树种子种皮结构，可以促进其对水分吸收，但是并非诱发种子大量萌发的关键技术要素。

2.2组间比较显示：优化处理+浸种液组（实施例1）发芽率明显高于碱液对照组，差异有明显统计学意义（P<0.001，X²=23.390）。其作用环节可能在于：通过浸种液破坏之前已经由种胚内通过种皮内无开放的团块样填充物填充的孔道外渗出的发芽抑制物质，之后通过减压用以破坏团块样填充物物理化学结构，加速发芽抑制物质的外排，后恢复常压和空气供应，使种子得到良好的氧交换，并通过持续振荡使发芽抑制物质脱离种皮；经过上述处理的种子有效脱离了休眠抑制，在适宜的温度与光照下进行萌发。而浸种液促进种子萌发的途径可能在于通过内外离子浓度渗透压的作用加速外渗；基础实验表明单体种皮聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚溶液浸泡前与断面蜡封聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚溶液浸泡1小时后比较，组织切片统计显示填充物反应点数量减少23.47%；虾黄质有助于增加种皮的稳固性，而γ-氨基丁酸的作用也在于增加种皮对聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚的适应性。

本方案为最佳优化方案，说明檫树种子应用所述的浸种液配合碱化振荡减压双重优化处理，能够更快的打破休眠抑制，促进萌发，具有培育时间短、发芽率高、成活率高的特点。

3、条播3个月后苗高大于10cm株数百分率比较：由表1可以看出，优化处理+浸种液组（实施例1）檫树当年种子比率明显高于空白对照组和碱液对照组，且差异极明显（P<0.001）。

表1  檫树新种子各组处理方案结果

组号处理露白率（%）发芽率（%）苗高>10cm比率（%）1空白对照组5649412碱液处理组6762523优化处理+浸种液组909187

二、实验二：对于储存期在1年~2年的檫树种子。

（一）材料与方法。

1、采种：为2011年8月自南京采集成熟的檫树种子。

采集处理过程采用以下传统方式：果实由红变黑蓝色时采集，果实采回后，应立即冷水浸渍，搓去果皮，用水冲净，再将种子表面油脂，用草木灰溶液浸渍，清水洗净阴干，然后在通风阴凉的室内沙藏。

2、育种萌发：2013年3月15日，在临沂莒南地区开始研究，温度14℃日/4℃夜。将种子随机分为3组：空白对照组、碱液处理组、优化处理+浸种液组，每组100粒。

2.1空白对照组采用常规方法：

（1）浸种处理：应用1份开水与1份冷水混合，混合后温度为30℃，进行浸种1h；

（2）催芽处理：将步骤（1）得到的檫树种子稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

2.2碱液处理组：

（1）浸种处理：1000ml的清水中搅拌下加入NaHCO₃，使该溶液的pH值调整为8.3，温度为30℃，应用该碱液浸泡预处理种子2h；

（2）催芽处理：将步骤（1）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

2.3优化处理+浸种液组即为实施例2方案：

（1）浸种处理：加入浸种液，应用该浸种液浸泡预处理种子2h；

（2）振荡减压处理：将步骤（1）得到的檫树种子放入密封的恒温清水水浴培养振荡器中，抽出部分空气，加入氮气，降低气压，达到气压为0.06Mpa，氮气含量为85%，开始振荡处理，振荡处理温度40℃，振荡转速15r/min，时间0.5h，打开气阀充分换气，保持震荡12h；

（3）催芽处理：将步骤（2）得到的檫树种子15℃清水清洗、自然干燥，稻草盖好保温催芽，温度保持在20℃，湿度保持在40%，保存5天。

所述的浸种液的组成和制备方法为：将NaCl 0.6g、KCl 0.98g、CaCl₂·2H₂O 0.17g、MgCl₂·6H₂O 0.11g、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚 15mg、γ-氨基丁酸 40mg、虾黄质 0.2g加入到1000ml蒸馏水中制成混悬液。

5天后测定各组种子露白率，所述的露白率即为发芽趋势。

3、条播发芽：将上述各组处理后所得种子进行条播，行距株距均为18cm，每天淋水保持床面含水量35％~40%。

30天过后测定各组发芽率，3个月后测定苗高大于10cm的株数。

（二）结果。

1、露白率：由表2可以看出，优化处理+浸种液组（实施例1）露白率明显高于空白对照组和碱液对照组（P<0.05）。

2、发芽率：由表2可以看出，3个不同处理方法对檫树种子发芽率的影响有很大差异。

2.1组间比较显示：碱液对照组发芽率高于空白对照组和碱液对照组，但是差异无统计学意义（P=0.648，X²=0.209）。

2.2组间比较显示：优化处理+浸种液组（实施例2）发芽率高于碱液处理组，差异有极明显统计学意义（P<0.001，X²=12.500）。

3、条播3个月后苗高大于10cm株数百分率比较：由表2可以看出，优化处理+浸种液组（实施例2）明显高于空白对照组和碱液对照组，且差异极明显（P<0.001）。

表2  檫树旧种子各组处理方案结果

组号处理露白率（%）发芽率（%）苗高>10cm比率（%）4空白对照组6267595碱液处理组7170666优化处理+浸种液组889089

（三）结论：本发明中所涉及的一种适用于山东地区的檫树种子解除休眠催芽方法，能加速檫树种子的萌发，提高幼苗的抗冷性，增强檫树种子对不良环境的适应，从而获得较高的发芽率及幼苗存活率。

本发明操作简单、标准统一、易于掌握、经济适用，既适用于科学研究中的小量檫树种子样品实验，也适用于生产过程中大量檫树种子处理。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。