专利名称：羌活种子的破眠及发芽方法
技术领域：
本发明涉及一种高原药材种子休眠期的解除及促使种子发芽的方法，具体而言，本发明涉及打破羌活种子休眠及促进羌活种子萌动、发芽并出苗的方法。
背景技术：
羌活Notopterygium incisum Ting ex H.T.Chang为我国特有的伞形科羌活属的多年生草本植物，与同属的宽叶羌活N.forbesii Boiss.同为药材羌活的基源植物，以根茎及根入药，系传统中藏羌药的常用药材之一，主要分布在四川、青海、甘肃、西藏等省的高寒山区，历来依靠野生采挖。近年来的掠夺性采挖和生境破坏，致使各地产区面临资源枯竭和种子资源丧失的威胁，已被列入国家III级保护植物，并进入中国濒危物种红色名录。因此，通过规模化的人工种植是保护野生资源和解决供求矛盾的根本途径。
羌活在适应寒冷、强紫外线辐射、低氧、低气压、气温剧变等高原特殊环境中形成了抗逆性强、生长期短、年生长量小、种胚发育不全，种子休眠期长和自然萌发率低等生物学特性。羌活种子具有胚形态后熟和生理后熟双重休眠特性，休眠期长达8～10月，给人工驯化栽培带来很大的困难。层积法(stratification)是最常用的解除种子休眠的方法，对打破种子休眠有综合性效果，它可以使休眠的种胚后熟，使种皮透性改善、使抑制物水平降低等；而且方法简单，便于操作，成本也比较低，适合实际生产上的应用。层积法尤其适用于需要形态后熟和生理后熟，休眠时间较长的种子，或坚硬的核果类种子，以及含有发芽抑制物质的种子和多因素引起休眠的种子。经层积处理的种子在温暖条件或在低温层积中(一般指1～10℃)下就可以发芽。但不同植物因休眠特性各异，需要采取的层积温度处理也各不相同。
经检索，我们仅发现了有关利用植物激素处理宽叶羌活种子的报道，但其存在发芽率低、结果不稳定等问题。截止到目前，仍未见有关羌活种子处理稳定获取高发芽率成功的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能有效打破羌活种子休眠并促进种子发芽出苗的方法，该方法通过对羌活植物种子进行沙藏层积处理，从而使羌活种子的发芽率稳定地提高到60％以上。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤
A、选种将采集到的羌活种子去除杂质和瘪粒，要求种子净度不低于95％，千粒重不低于3.1g，种子生活力不低于75％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用10～40℃清水浸种12～24小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙清洗干净，于130℃烘干2小时后自然冷却至室温，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶1～3的比例和匀，保持湿度为50～80％，然后经阶段变温层积处理解除种子休眠；检测发芽率和发芽势。
所述阶段变温层积按如下三阶段进行第一阶段10～30℃条件下层积60～90天，胚率达10～30％，转入下一阶段；第二阶段6～15℃条件下层积60～105天，胚率达70～90％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下继续层积30～155天，解除休眠。
优选第一阶段15～25℃条件下层积60～80天，胚率达10～20％，转入下一阶段；第二阶段7～14℃条件下层积60～90天，胚率达70～90％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下继续层积60～90天，解除休眠。
D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的羌活种子播种在结构疏松、营养成分丰富、有机质含量高的发芽基质中，播种深度1～1.5cm，发芽温度保持在10～25℃，长出实生苗。其中，优选播种深度1.5cm，发芽温度保持在10～15℃。
所述的步骤A的羌活种子为当年采集，或采收时间未超过4年并保存于0～5℃干燥环境中下的羌活或宽叶羌活种子。
所述种子生活力是指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生命力。采用0.1％的四氮唑(TTC)法测定羌活种子生活力。方法如下1.预处理自来水20℃下预湿6h。2.样品准备沿种子脊背中央胚对测纵切，露出胚和胚乳。3.TTC染色称取一定量的红四唑溶于磷酸缓冲液(pH＝7)中，配成浓度为0.1％的TTC溶液。用TTC溶液30℃条件下染色11h。4.鉴定前处理用自来水把TTC溶液冲洗干净。5.鉴定标准胚部和胚乳全部染色，胚部全部染色和胚乳大于4/5染色为有生活力种子。
所述胚率＝种胚长/胚乳长×100％。
所述发芽率是指羌活种子在适宜的发芽环境中，发芽种子占全部催芽种子粒数的百分比；所述发芽势是指羌活种子在适宜的发芽环境中，到第7天时已发芽种子占全部催芽种子粒数的百分比。用滤纸法检测将解除休眠的羌活种子播于放有双层滤纸的培养皿中，滤纸用自来水浸润，保持光周期为12/12小时光/暗反应，保持10～25℃的温度。
所述步骤D的发芽基质为等量锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩组成的混合物。
所述羌活种子的基源植物为伞形科多年生草本植物羌活Notopterygiumincisum Ting ex H.T.Chang和宽叶羌活N.forbesii Boissieu。
本发明的优点在于1、本发明通过采用阶段变温层积法，有效解除了羌活种子的休眠，经本发明方法220天左右打破休眠的羌活种子发芽率稳定达到60％以上，且最高可达90％以上，保存方法得当的陈年种子也能达到较高的发芽率，远高于自然条件下0.52％的发芽率，也高于现有文献报道的不到20％的发芽率。
2、通过对羌活种子萌发过程中温度、培养基、覆土深度等条件的调控，有效提高了种子的发芽力、出苗率和成苗率，获得了高质量的实生苗。就打破休眠的羌活种子而言，种子发芽率达61～77％，发芽势36～69％，子叶出土率83～89％，成苗率达56～80％。
3、本发明不用任何化学激素处理，生态环保，且方法简单，便于操作，成本也比较低，适宜于实际生产应用。既可减少对野生羌活的采挖，快速恢复高原野生种群的资源量，而且还为中藏药业提供了稳定、丰富的药源及技术保障。
具体实施例方式
实施例一一种羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种选择从四川甘孜县2003年9月采收的当年成熟、果实尚未开裂，果皮绿色的野生羌活种子，去除杂质和瘪粒，种子净度为95.5％，千粒重3.49g，生活力91.50％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用20℃清水浸种12小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙冲洗去土，于130℃烘干2小时后自然冷却至室温，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶3的比例和匀，然后进行阶段变温层积第一阶段22℃条件下层积50天，胚率达17.38％，转入下一阶段；第二阶段10℃条件下层积80天，胚率达80.23％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下层积64～104天，打破休眠。
层积至第224天，检测发芽率为(74.66±2.09)％，发芽势(53.87±1.87)％；层积至第234天时，检测发芽率为(85.46±1.53)％，发芽势(82.06±1.13)％。
D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的羌活种子播种在由锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩等量混合组成的基质中，播种深度1.5cm，温度保持在15℃，长出羌活实生苗，观测得到，子叶出土率(89.33±4.16)％，成苗率(80.33±3.79)％，子叶出土期10天，出苗期16天。
实施例二一种羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种选择从四川甘孜县2003年9月采收的当年成熟、果实尚未开裂，果皮绿色的野生羌活种子，去除杂质和瘪粒，种子净度为95.5％，千粒重3.49g，生活力91.50％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用20℃清水浸种12小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙冲洗去土，于130℃烘干2小时后自然冷却至室温，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶2的比例和匀，然后进行阶段变温层积第一阶段20℃条件下层积84天，胚率达20.86％，转入下一阶段；第二阶段10℃条件下层积80天，胚率达76.42％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下层积64～74天，打破休眠。
层积至第224天，检测发芽率为(68.52±2.31)％，发芽势(53.33±1.08)％；层积至第234天时，检测发芽率为(82.20±1.53)％，发芽势(77.04±1.02)％。
D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的羌活种子播种在由锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩等量混合组成的基质中，播种深度1.0cm，温度保持在15℃，长出羌活实生苗，观测得到，子叶出土率(87.67±1.53)％，成苗率(77.33±2.31)％，子叶出土期8天，出苗期14天。
实施例三一种羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种选择从四川省甘孜州甘孜县于2002年10所采集并于0～5℃干燥环境中保存一年的成熟野生羌活种子，去除杂质和瘪粒，种子净度为98％，千粒重3.10g，生活力76.75％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用30℃清水浸种12小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙冲洗去土，于130℃烘干2小时后自然冷却至室温，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶2的比例和匀，然后进行阶段变温层积第一阶段15℃条件下层积75天，胚率达19.46％，转入下一阶段；第二阶段10℃条件下层积103天，胚率达84.69％，转入下一阶段；第三阶段4℃条件下层积32～65天，打破休眠。
层积至第210天时，检测发芽率为(58.67±2.00)％，发芽势(42.67±1.21)％；层积至第243天时，检测发芽率为(70.91±1.02)％，发芽势(53.33±1.05)％。
D、播种将经解除休眠后的羌活种子播种于由等量锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩组成的基质中，播种深度1cm，温度保持在20℃，长出羌活实生苗。
实施例四一种羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种从四川省阿坝州壤塘县2002年10月采集、并于0～5℃干燥环境中保存的的成熟野生羌活种子，去除杂质和瘪粒，种子净度为95％，千粒重3.19g，生活力93.00％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用25℃清水浸种15小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙冲洗去土，于130℃烘干2小时后自然冷却至室温，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶2的比例和匀，然后进行阶段变温层积第一阶段20℃条件下层积63天，胚率达19.57％转入下一阶段；第二阶段12℃条件下层积60天，胚率达74.36％，转入下一阶段；第三阶段4℃条件下层积68～155天，打破休眠。
层积至第268天时，检测发芽率为(74±1.23)％，发芽势(62.67±2.34)％；层积至第278天时，检测发芽率为(92.03±2.46)％，发芽势(66.28±3.1)％。
D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的羌活种子播种于由等量锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩组成的基质中，播种深度1.5cm，温度保持在25℃，长出羌活实生苗。
实施例五一种羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种选择从四川省甘孜州甘孜县2003年9月采收的当年成熟、果实即将开裂、果皮浅褐色的野生羌活种子，去除杂质和瘪粒，种子净度为96.2％，千粒重3.3g，生活力89.50％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用10℃清水浸种24小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙冲洗去土于130℃烘干2小时后室温冷却，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶3的比例和匀，然后进行阶段变温层积第一阶段15℃条件下层积70天，胚率达17.8％转入下一阶段；第二阶段10℃条件下层积80天，胚率达78.92％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下层积60～80天，打破休眠。
层积至第215天时，检测发芽率为(50.68±0.58)％，发芽势(36.00±1.00)％；层积至第222天时，检测发芽率为(60.00±2.00)％，发芽势(50.00±4.00)％；层积至第227天时，检测发芽率为(86.77±2.87)％，发芽势(61.24±6.04)％。
D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的羌活种子播种于由等量锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩组成的基质中，播种深度1.5cm，温度保持在15℃，长出羌活实生苗。
实施例六一种羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种选择从四川德格县2004年8月采收的经人工驯养当年成熟的宽叶羌活种子，去除杂质和瘪粒，种子净度为97.5％，千粒重5.29g，生活力96.50％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用15℃清水浸种20小时；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙冲洗去土，置于130℃烘干2小时后室温冷却，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶3的比例和匀，然后进行阶段变温层积第一阶段20℃条件下层积70天，胚率达20.13％，转入下一阶段；第二阶段13℃条件下层积65天，胚率达56.08，转入下一阶段；第三阶段4℃条件下层积60～80天，打破休眠。
层积至第195天时，检测发芽率为(72.67±4.16)％。
D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的宽叶羌活种子播种于由等量锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩组成的基质中，播种深度1.5cm，温度保持在20℃，长出宽叶羌活实生苗。
权利要求
1.羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于包括下列步骤A、选种将采集到的羌活种子，去除杂质和瘪粒，要求种子净度不低于95％，千粒重不低于3.1g，种子生活力不低于75％；B、浸种将经步骤A筛选出的羌活种子用10～40℃清水浸种12～24小时至饱和；C、沙藏变温层积及种子破眠先将河沙清洗干净，于130℃烘干2小时后自然冷却至室温，再将经步骤B处理后的羌活种子与河沙按1∶1～3的比例和匀，保持湿度为50～80％，然后经阶段变温层积处理解除种子休眠；D、播种将经解除休眠、胚根突出种皮的羌活种子播种在结构疏松、营养成分丰富、有机质含量高的发芽基质中，播种深度1～1.5cm，发芽温度保持在10～25℃，长出实生苗。
2.如权利要求1所述的羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于步骤C中所述阶段变温层积按如下三阶段进行第一阶段10～30℃条件下层积60～90天，胚率达10～30％，转入下一阶段；第二阶段6～15℃条件下层积60～105天，胚率达70～90％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下继续层积30～155天，解除休眠。
3.如权利要求1或2所述的羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于步骤C中所述阶段变温层积按如下三阶段进行第一阶段15～25℃条件下层积60～80天，胚率达10～20％，转入下一阶段；第二阶段7～14℃条件下层积60～90天，胚率达70～90％，转入下一阶段；第三阶段0～5℃条件下继续层积60～90天，解除休眠。
4.如权利要求1所述的羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于所述步骤A的羌活种子为当年采集，或采收时间未超过4年并保存于0～5℃干燥环境中下的羌活或宽叶羌活种子。
5.如权利要求1所述的羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于所述步骤D的发芽基质为等量锯末、蛭石、草炭灰及珍珠岩组成的混合物。
6.如权利要求1所述的羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于所述步骤D的播种深度为1.5cm，发芽温度保持在10～15℃。
7.如权利要求1所述的羌活种子的破眠及发芽方法，其特征在于所述羌活种子的基源植物为伞形科多年生草本植物羌活Notopterygium incisum Ting exH.T.Chang和宽叶羌活N.forbesii Boissieu。
全文摘要
本发明涉及一种羌活种子的破眠及发芽方法，该方法包括打破休眠的种子处理技术和促进种子发芽出苗技术；本发明通过对种子进行适当的变温层积，可有效解除羌活种子休眠，破眠后的羌活种子发芽率稳定达到60％以上；通过对羌活种子萌发过程中温度、培养基、播种深度等条件的调控，可有效提供高质量的实生苗，既可减少对野生羌活的采挖，快速恢复高原野生种群的资源量，还为中藏药产业提供稳定、丰富的药源保障。
文档编号A01G1/00GK101049060SQ20071004902
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者马小军, 蒋舜媛, 史静, 孙辉, 周毅 申请人:四川天农现代中药科技开发有限责任公司, 中国医学科学院药用植物研究所, 四川省中药研究所