一种促进柳枝稷种子发芽的方法

摘要

本发明公开了一种促进柳枝稷种子发芽的方法，属于种子发芽技术领域，包括以下方法(1)选种：选取颜色、大小均一的种子；(2)种子消毒：用蒸馏水冲洗种子3‑5次之后用75％的酒精浸泡120s，用蒸馏水冲洗5‑8次；(3)种子烘干：将种子置于30℃的烘干箱内烘干3h；(4)菌液侵染：将种子用浓度为0.5‑10％EM菌液浓度浸染；(5)再次烘干：将浸染后的种子，再次置于30℃烘干箱中烘干4h；(6)培养发芽：光照培养箱内温度设置为25‑26℃，进行光照12h，黑暗12h培养发芽，解决了柳枝稷出苗不整齐，发芽势低且萌发时间长的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及种子发芽技术领域，尤其涉及一种促进柳枝稷种子发芽的方法。

背景技术

柳枝稷(Panicum virgatum L.)属禾本科(Gramineae)黍属(Panicum)，是一种多年生C4草本植物。柳枝稷和星星草就是典型的禾本科牧草。可作为饲草、水土保持和风障植物，同时也是生物燃料和生产替代能源的原材料。

柳枝稷种子属于深度休眠种子，1-2年陈种子发芽率只有5％左右，要等到五六年后其发芽率才能有所上升，但此时发芽势显著降低。目前，柳枝稷休眠的方法常见的有冷冻层化处理、擦破种皮、浸泡和化学药剂处理金科打破种子的休眠，其中以冷冻层化处理效果最佳，但是经冷冻层化后种子如果不及时播种，种子干燥会导致种子休眠回复现象的产生。休眠回复现象会导致种子处于湿润状态，粘黏在一起，不能被机械化播种，其次种子商来说湿润的种子既不能贮藏又难以包装。此外，即使采用手工播种湿润种子，但在土壤干旱或夏天烈日曝晒下，种子也有可能经历再干燥过程，从而产生休眠回复的不良现象。如果想克服种子的休眠回复现象则需要多次进行冷冻层化处理。但这种方法对环境温度要求较高，所需时间较长，在实际生产中难以实施。同时，柳枝稷出苗不整齐，发芽势低，对柳枝稷播种进一步产生困难，因此如何在保证柳枝稷种子发芽率的前提下，缩短柳枝稷种子所需的萌发时间，同时保持发芽势较高，出苗整齐是目前柳枝稷在生产中面临的难题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种促进柳枝稷种子发芽的方法，解决柳枝稷出苗不整齐，发芽势低且萌发时间长的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种促进柳枝稷种子发芽的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)选种：选取颜色、大小均一的种子；

(2)种子消毒：用蒸馏水冲洗种子3-5次之后用75％的酒精浸泡120s，用蒸馏水冲洗5-8次；

(3)种子烘干：将种子置于30℃的烘干箱内烘干3h；

(4)菌液侵染：将种子用浓度为0.5-10％EM菌液浓度浸染；

(5)再次烘干：将浸染后的种子，再次置于30℃烘干箱中烘干4h；

(6)培养发芽：光照培养箱内温度设置为25-26℃，进行光照12h，黑暗12h培养发芽，培养发芽完成的种子可以直接播撒于土地上，进行柳枝稷种植。

进一步，本发明在再次烘干步骤后还进行了种子抑制激发步骤，步骤具体操作如下：将烘干后的种子置于温度为25℃培养箱中培养2天，于种子表面喷洒抑制激发剂，升温至28℃培养1-2天后用清水清洗表面，烘干后转入光照培养箱内培养发芽。

进一步，所述抑制激发剂包括以下原料：丙氨酸、氯化钠、氯化镁、维生素B2、聚乙烯醇。

进一步，所述丙氨酸、氯化钠、氯化镁、维生素B2的质量比为(3-5)：0.2：0.1：(1-2)。

进一步，所述丙氨酸、氯化钠、氯化镁、维生素B2的质量比为3：0.2：0.1：1。

进一步，所述聚乙烯醇的黏度为4.8-5.8mPa·s。

进一步，所述聚乙烯醇与丙氨酸质量比为(10-12)：1。

柳枝稷种子在常规的培养过程中，大概1-2天会开始露白，胚根开始发育，但是有些种子因深度休眠期存在可能会延迟发育，导致4-5天才开始露白，因此造成了发芽势较低，发芽不整齐，因此为了提高柳枝稷的发芽势可以对种子进行抑制激发处理，通过对柳枝稷刚露头的胚根进行抑制，等待尚未露白的种子缓慢发育，通过抑制激发步骤可以使所有种子处于相同的生长阶段，播种后使出苗速度一致，更利于柳枝稷的种植培养。

种子通过EM菌液浸染后种皮膨胀、软化，内部的各种酶开始活化，呼吸和代谢作用急剧增强，促使种子胚根开始发育，此时抑制激发剂喷洒于种皮破口处，由于高浓度的钠、镁离子与丙氨酸、维生素B2协同作用，共同抑制钝化高活性的蛋白酶、脂肪酶等种子所需要的内部活性酶，促使胚根发育速度降低，共同等待未露白种子在种皮内部活化。等待几天后，用清水将抑制激发剂清洗干净，进入培养发芽阶段，此时后发育的种子会立即破口萌发，使柳枝稷的种子发芽势较高，出苗整齐度高度一致。

进一步，所述抑制激发剂的制备方法如下：将聚乙烯醇与水混合，加热至60℃，搅拌至完全溶解后冷却至室温，加入氯化钠、氯化镁、丙氨酸搅拌至溶解，随后加入维生素B2，超声搅拌10-15min后得到抑制激发剂。

进一步，所述种子发芽方法还适用于星星草。

有益效果：

本发明提供的促进种子发芽的方法，有效打破柳枝稷种子休眠状态，明显缩短了种子发芽时间，种子发芽整齐度高，适合大批量育苗；同时方法简单，成本低，容易操作，且处理后种苗生长正常，生活力旺盛，可缩短育种周期，从而加快育种进程，适合育种实践中推广应用。

附图说明

图1：柳枝稷种子发芽播种后生长图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和图1对本发明进行详细说明：

实施例1：柳枝稷种子发芽

(1)选种：选取颜色、大小均一的成熟柳枝稷种子；

(2)种子消毒：用蒸馏水冲洗种子5次之后用75％的酒精浸泡120s，然后再用蒸馏水冲洗8次；

(3)种子烘干：将消毒后的种子置于30℃的烘干箱内烘干3h，直至种子表面完全干燥；

(4)菌液侵染：在无菌的环境下，将种子用浓度为5％的EM菌液原液浸染，浸染用量以浸湿而不完全淹没种子的用量为准；

(5)再次烘干：将浸染后的种子，再次置于30℃烘干箱中烘干4h，直至种子表面完全干燥；

(6)培养发芽：光照培养箱内温度设置为25℃，进行光照12h，黑暗12h培养发芽。

实施例2：柳枝稷种子发芽

本实施例在实施例2的基础了选用了不同浓度EM菌液的上清液、灭菌液、原液浸染柳枝稷种子进行发芽试验。

在无菌的环境下，将种子等分为14份，每份200粒，均匀整齐的排列在培养皿中。取出1份种子不做任何处理作为空白对照组，剩余种子分别用不同浓度EM菌液的上清液、灭菌液和原液侵染，每种菌液浓度100％、10％、5％、0.5％、0％五个水平，侵染液用量以浸湿而不完全淹没种子的用量为准，试验重复3次。

以第一粒种子发芽日期为发芽起始日，以种子“露白”为统计发芽的标准，逐日统计种子发芽数，试验共进行7天，7天后得到的数据如表1所示。

上清液的配制：用移液枪取一定量的EM原液加入离心管中，设定转速为3000r/s，设备运行15min。之后取溶液上部2/3，即为上清液原液；

灭菌液的配制：用移液枪取一定量的EM原液加入离心管中,放入灭菌锅中120℃灭菌90min，即为灭菌液原液；

用移液枪量取各菌液并稀释到所需浓度，即为最终所需浸染液，注意EM菌液配制需在无菌环境中进行，操作全程穿消毒实验服，并佩戴口罩和手套。

表1

注：表中同列不同小写字母表示在5％水平下的差异显著性。

根据表1的数据可知，0.5-10％浓度的EM菌液发芽势和发芽率均大于60％，100％的浸种浓度发芽势较低，因此过高浓度的EM菌液抑制了柳枝稷种子的发芽。而浸液采用EM菌液的上清液、灭菌液、原液对种子的发芽势和发芽率影响差异较小，在0.5％、5％、10％浓度的EM菌液浸染采用上清液或灭菌液或原液对柳枝稷种子的影响较小，且幼苗定植后长势也明显高于对照组或100％浓度浸染的种子。

实施例3：柳枝稷种子发芽二

称取3g丙氨酸、0.2g氯化钠、0.1g氯化镁、1g维生素B2，以及黏度数值为4.8-5.8mPa·s的聚乙烯醇30g。

先将聚乙烯醇与水混合，聚乙烯醇与水的质量比为1：10，搅拌加热至60℃，完全溶解后冷却至室温，加入氯化钠、氯化镁、丙氨酸搅拌至溶解，随后加入维生素B2，用频率为28KHz的超声搅拌机搅拌15min后得到抑制激发剂。

(1)选种：选取颜色、大小均一的成熟柳枝稷种子；

(2)种子消毒：用蒸馏水冲洗种子5次之后用75％的酒精浸泡120s，然后再用蒸馏水冲洗8次；

(3)种子烘干：将消毒后的种子置于30℃的烘干箱内烘干3h，直至种子表面完全干燥；

(4)菌液侵染：在无菌的环境下，将种子用浓度为EM菌液浓度浸染，浸染用量以浸湿而不完全淹没种子的用量为准；

(5)再次烘干：将浸染后的种子，再次置于30℃烘干箱中烘干4h，直至种子表面完全干燥；

(6)种子抑制激发：将烘干后的种子置于温度为25℃培养箱中培养2天，于种子表面喷洒抑制激发剂，以种子表面浸湿为准，升温至28℃培养2天后用清水清洗表面，烘干后转入光照培养箱内培养发芽；

(7)培养发芽：光照培养箱内温度设置为25℃，进行光照12h，黑暗12h培养发芽。

实施例4：

在实施例3的基础上本实施例制备了抑制激发剂的对比例，试验原料配比如表2所示：

表2

对比例的试剂制备与使用实施例3相同。

将实施例3和对比例1-9分别采用100粒相同条件的种子进行培养发芽对比，种子抑制激发后于发芽培养阶段培养3天后统计发芽势，7天后统计发芽率，重复3次后取平均值。

实施例1的柳枝稷发芽方法作为对照，于培养发芽阶段第三天计算发芽势，于培养发芽阶段培养11天计算发芽率。

得到的数据如表3所示：

表3

根据表3的数据可知，实施例3的发芽势达到了90％，发芽率达到了91.3％与实施例1相比，发芽势提高了18％，整体发芽率提高了5％，说明经过抑制激发处理步骤可以明显的提高柳枝稷的发芽势，使出苗更整齐。

实施例3和对比例1-5相比可知，实施例3的发芽势显著高于对比例1-5，钠镁离子属于种子发芽过程中必不可少的元素，但是在发芽过程中所需量处于一个动态过程，胚根发育阶段，可以增大渗透势，但是当露白后胚根发育出来，减少了钠镁离子的需求量，因此在胚根刚发育阶段，增加钠镁离子含量，可以抑制胚根生长，但是由于种子发芽过程中会自主调整，适应环境，因此单纯的高含量钠镁离子不足以完全抑制胚根生长，因此添加丙氨酸和维生素B2共同抑制了胚根的发育。

对比例9选用的聚乙烯醇黏度值达到了21-33mPa·s，其生长势与发芽率均较低，加入聚乙烯醇是使整个抑制激发剂处于粘稠状态，且其具有良好有效成分缓释能力和保水作用，同时可以防止喷洒抑制激发剂后种子含水量不足，导致死亡。聚乙烯醇的黏度选择仅能在4.8-5.8mPa·s内，过高的黏度不仅会导致有效成分难以释放，还会导致成膜后隔绝氧气或二氧化碳，呼吸作用完全停止，极易导致种子死亡。

对比例6虽然原料与实施例3的原料相同，但是配比不同，由于种子发育过程中不同离子或物质发育均有直接或间接影响，所以钠、镁离子以及丙氨酸和维生素B2的量需要严格控制，不然极易导致胚根抑制后不继续生长，导致种子发芽失败。

对比例7是将丙氨酸替换为赖氨酸，对比例8将聚乙烯醇替换为阿拉伯胶，其发芽势和发芽率均有所降低，说明本发明的丙氨酸、氯化钠、氯化镁以及维生素B2是共同协同抑制激发柳枝稷种子，使其生长势较为一致，提高发芽率的。

图1为本实施例的种子播种后继续培养30天后得到的柳枝稷，从左到右依次为对比例1、对比例2、实施例3、实施例1、对比例9。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。