珍稀濒危植物灵宝杜鹃种子实生苗人工繁育方法

摘要

本发明属于生物技术领域，具体涉及珍稀濒危植物灵宝杜鹃种子实生苗人工繁育方法，包括以下步骤：采集灵宝杜鹃成熟果实，解剖蒴果获得成熟种子待用；采用培养皿双层滤纸法，待大部分种子萌发之后，进行第一次炼苗；培养种子时萌发温度设置为15‑30℃，光照14h/d，光照强度设置为10000‑20000lx；等待3天左右，可看到种子部分发芽；在种子萌发后的第6天至第9天进行第一次炼苗，3‑4天长出2片子叶的实生苗；继续培养。利用本发明的人工繁育方法，使灵宝杜鹃种子的萌发率高，其萌发率最高可超过94％，且幼苗成活率高，育成的苗木生长良好，有利于保护珍稀濒危植物灵宝杜鹃，也有利于将该植物作为观赏花卉品种进行开发和利用，为有效拯救这种濒危物种奠定了技术基础。

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及珍稀濒危植物灵宝杜鹃种子实生苗人工繁育方法。

背景技术

灵宝杜鹃(Rhododendron henanense subsp.lingbaoense Fang)为杜鹃花科杜鹃花属(Rhododendron)的多年生常绿乔木，常绿杜鹃亚属、弯果杜鹃亚组，是河南省重点保护植物。位于河南省西部的小秦岭国家级自然保护区(海拔2000m) 是灵宝杜鹃的适生区域，区内分布着许多成片的灵宝杜鹃林，最大的杜鹃树根径达60cm，树高5m左右，被当地人称作“杜鹃王”。该区共分布有杜鹃花科植物4种(含1亚种)，其中的灵宝杜鹃为特有种，生长于保护区内的老鸦岔垴、西长安岔和东长安岔等地的山顶矮曲林中，其他地区目前尚未发现自然分布。杜鹃属植物种类繁多、且其花色鲜艳、花序硕大，具有较高的观赏价值和药用价值，为北温带植物区系的重要类群和世界著名的高山花卉，极具观赏和开发价值。

灵宝杜鹃为河南杜鹃亚种，与正种的区别在于叶较薄，常呈薄质，长圆形或倒卵状长圆形，顶端圆形并有细尖头，基部圆形，长5-8cm，宽2.5-8.0cm，花冠长2.5cm。在所有观赏花中，杜鹃的花叶最美，且有较高的耐热性，但多畏烈日而喜半阴环境，较耐寒；要求肥沃、疏松透气的酸性(pH值6.3)土壤为宜。并在园林景观构建和园艺品种配置上具有重要的观赏价值和经济价值。同时，杜鹃属植物也是重要的森林植被组成种类，在植物群落组成、物种共存以及生物多样性维持等方面具有重要作用。但是，在原产地的我国，高山杜鹃并没有受到足够的重视，育种滞后，产业化程度低，灵宝杜鹃的引种栽培更是一片空白。因此，该类群植物的人工繁殖技术，一直是限制其资源有效保护和合理开发利用的难题，这对野生灵宝杜鹃的引种栽培具有重要的现实意义。

灵宝杜鹃花形大、成簇生长、花朵繁盛、树龄长，具有很高的景观利用价值，更有作为特有种而具备的种质资源库的科研价值和自然遗产价值。但因分布范围狭窄、自然更新能力差，加之人为干扰的加剧，种群规模日益缩小，对灵宝杜鹃资源的研究与保护已变得必要而迫切。因此，通过灵宝杜鹃实生苗人工繁育幼苗扩大种群数量，并进行物种种群回归自然不仅是进行其有效保护的重要途径，同时也是今后实现灵宝杜鹃资源可持续化开发利用的关键。而在采用传统种子育苗的过程中，发现幼苗建成期对生态条件要求较高，对环境温度、土壤湿度、光照，以及土壤等物理条件的变化十分敏感，幼苗难从子叶向真叶阶段转化生长，真叶容易变成褐黄色，导致幼苗死亡率很高。故传统幼苗培育方法几乎不能获得正常生长的灵宝杜鹃种子实生苗，所以必须寻求适合这种特殊物种的人工繁育技术，才能改变其濒危的局面。

发明内容

本发明的的目的在于克服自然状态下灵宝杜鹃繁育能力弱。该方法提供合适的生活环境，能够让灵宝杜鹃种子实生苗在幼苗期快速形成根系，吸收营养，顺利从子叶阶段向真叶阶段的转化，从而大幅度提高育苗成活率，扩大灵宝杜鹃种群的数量，保护该珍稀濒危植物，并可规模化地繁育灵宝杜鹃苗木。

本发明的目的通过以下手段得以实现：

一种珍稀濒危植物灵宝杜鹃种子实生苗人工繁育方法，包括如下步骤：

S1、在灵宝杜鹃自然种群分布地采集成熟的果实，将蒴果风干后，用解剖刀解剖获得成熟种子待用；

S2、将种子先用水进行清洗，后放在35-40℃的水中浸泡8-10h；

S3、在培养皿中放置双层滤纸，在滤纸上滴入等量无菌水，至滤纸表面形成的水膜为止，选择大小、颜色基本一致饱满的浸泡后的种子60-80粒平铺于培养皿上；将培养皿放置于培养箱中，设置温度15-30℃，光照14h/d，光照强度10000-20000lx；

S4、在种子萌发后第6-9天，将幼苗移栽到弱酸性基质中，在光照培养箱中进行炼苗，设置光照时间为8-14h/d，光照强度为10000-18000lx，温度为 20-30℃，空气相对湿度为70-80％，基质含水量为55-70％，培育时间为2-3个月。

进一步的，S1中，采集时间为9月1-10日、9月25-30日和10月1-10日。

进一步的，S1中，风干条件为：18℃-30℃，自然环境下风干4-6d。

更进一步的，S2中，当采集时间为9月1-10日时，培养箱设置温度为 15-25℃，当采集时间为9月25-30日和10月1-10日时，培养箱设置温度为 20-30℃。

进一步的，S4中，基质由pH值为4.5-6.8的弱酸性土壤、腐殖土、腐苔藓、有机营养花卉土组成，弱酸性土壤、腐殖土、苔藓和有机营养花卉土的体积比为：6-7：1-2：1-2：3-4。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)种子的萌发率高，实验进行之前，将种子放在盛有35-40℃蒸馏水的保温壶中，浸泡8h，解除种子休眠。用2019年9月上旬采集的灵宝杜鹃种子进行预实验，从种子在培养皿里面培养到观察到部分有发芽情况，时间间隔为8-9天，种子的平均萌发率超过40％。9月末和10月上旬的灵宝杜鹃种子，从种子在培养皿里面培养到观察到部分有发芽情况，时间间隔为7-8天，种子的平均萌发率超过94％。

(2)幼苗成活率高，正常萌发的幼苗，在第一次炼苗阶段的死亡率低于 15％。

(3)育成的苗木生长良好，且造型优美，适合于庭院种植和盆栽，以形成规模化的灵宝杜鹃苗木繁育基地。

(4)本发明有利于对珍稀濒危植物灵宝杜鹃的保护，也有利于将该植物作为观赏花卉品种进行开发和利用。

附图说明

图1是本发明培育11天后获得的种子实生苗之一实物照。

图2是本发明培育22天后获得的种子实生苗之二实物照。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。如未特殊说明，下述实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

珍稀濒危植物灵宝杜鹃种子实生苗人工繁育方法

(1)种子采集和保存：河南省西部的小秦岭国家级自然保护区(海拔2000 m)是灵宝杜鹃的适生区域，从分布地采集成熟蒴果，于25℃自然环境下风干 5d，采集时间分别为2019年9月8日、9月30日和10月9日。成熟蒴果采用解剖刀解剖获得成熟种子，自然条件下放置待用。并将剩余的种子放在干燥密闭容器内进行保存，温度设置为-10℃-18℃。由于灵宝杜鹃的种子很小，所含营养物质较少，种子自身的新陈代谢会消耗大量的养分，使种子萌发受到影响，因此需要进行低温保存。

(2)种子萌发：本实验采用培养皿双层滤纸法，在光照培养箱中进行萌发试验。先挑选颗粒饱满的种子，实验进行前一天晚上先用蒸馏水进行清洗，种子放在盛有35-40℃蒸馏水的保温壶中，浸泡8h，解除种子休眠。先选择2019 年9月8日的杜鹃种子进行预实验，设置三个温度梯度，分别是15℃、20℃、 25℃。每个温度下有三个培养皿，每个培养皿里有70粒种子，放入培养箱进行培养。并将萌发温度设置为15-25℃，光照14h/d，光照强度设置为10000-20000lx。实验进行过程中，因为20℃的培养箱没有加湿器，所以达不到所需环境相对湿度65-85％。20℃的杜鹃种子萌发率在实验结束时几乎为零。但是在解剖镜下观察，有极个别种子可以看出有发芽现象，肉眼看不出。实验较为失败。相比较而言，15℃和25℃的杜鹃种子萌发率较高，15℃的种子萌发率达到了39.29％左右，25℃的种子平均萌发率高达88.57％。

经过实验计算各个温度梯度的发芽率，发现25℃的发芽率最高，重新选择合适的温度范围。种子的清洗以萌发解除休眠操作同(2)。9月30日和10月 9日的灵宝杜鹃种子一起放在培养箱中进行培养。设置三个温度梯度，分别是 20℃、25℃、30℃。每个温度，每个采集时间下有三个培养皿，每个培养皿里有70粒种子。并将灵宝杜鹃种子萌发温度设置为20-30℃，光照14h/d，光照强度设置为10000-20000lx。9月30日的杜鹃种子在20℃的温度中，最终平均萌发率达到57.14％，25℃的温度中，最终平均萌发率达到58.57％，30℃的温度中，最终平均萌发率达到58.50％。

10月9日的灵宝杜鹃种子在20℃的温度中，最终平均萌发率达到87.62％，在25℃的温度中，最终平均萌发率达到94.29％，30℃的温度中，最终平均萌发率达到58.10％。

注意：2019年9月8日的杜鹃种子，实验进行过程中，因为20℃的培养箱没有加湿器，所以达不到所需环境相对湿度65-85％。20℃的杜鹃种子萌发率在实验结束时几乎为零。但是在解剖镜下观察，有极个别种子可以看出有发芽现象，肉眼看不出。实验较为失败。这也充分说明灵宝杜鹃这个物种幼苗期对环境十分敏感苛刻，大大出乎本发明人的意料。

三个收集时间段的种子的平均萌发率，当胚根突破种皮并长至2mm时视为萌发，每24h观察萌发情况并记录萌发数，连续7天没有种子萌发时结束试验。结果如表1所示。

表1三个日期的种子萌发率的对比

(3)第一次炼苗：在种子萌发后的第6天至第9天，可看到大部分种子已经发芽，甚至有的胚根长度达到了8mm，将幼苗移栽到营养丰富的弱酸性基质中，在光照培养箱中进行炼苗，育苗盆覆上保鲜薄膜，适当扎一些小洞，防止水分蒸发过快。光照时间设置为14h/d，光照强度设置为15000lx，设置温度为 25℃，相对湿度为75％，每天观察三次浇水，浇水量根据土壤湿润程度调整。使基质的持水量保持在55-70％，培育时间为1-3个月，观察幼苗成长，当幼苗真叶长出即将挨着保鲜薄膜的时候，将薄膜去掉。温室环境保持14h/d光照，温度在25℃左右，空气湿度70-80％，土壤湿度在40-50％，移栽后幼苗存活率可以达到85％以上。

经过2-4天两片子叶长出，经过15-20天第一片真叶长出，经过26-32天第二片真叶长出经过30-40天第三片真叶长出，部分实生苗实物照如图1-2所示，本实验采用通用花卉土有机基质，土壤呈弱酸性，基质由pH值为5.8的弱酸性土壤、腐殖土、腐苔藓、有机营养花卉土(仟草集绿植育苗有机营养土)组成，弱酸性土壤、腐殖土、苔藓和有机营养花卉土的体积比为：7：1：1：3。具体实施方式为：育苗盆里面放有机营养花卉土，先铺上三分之一的土壤，用喷水壶将土壤润湿，重复上述操作两次，最后用铲子将土壤翻均匀，并将萌发的种子放置于距离土壤表面四分之一处。放置培养箱中培养观察。

本发明所产生的意义还应重声或者补充如下：

灵宝杜鹃为我国极小种群野生植物之一，且具有极高的观赏价值。虽然我国杜鹃花资源丰富，但随着社会经济活动的不断发展，一些居群及个体数目较少且未受关注的野生种，由于生境狭窄、受到严重干扰，已经灭绝或濒临灭绝。鉴于该物种的濒危机制，通过种子实生苗人工繁育扩大种群数量是有效保护该物种的重要途径之一。本发明为杜鹃花野生资源的保护利用、引种驯化以及生态种群恢复提供理论依据，同时为杜鹃属植物的分类、系统演化、恢复生态学、种群回归自然以及资源的开发提供科学依据与技术手段。

需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。