倒披针叶虫实种子的萌发方法
【专利摘要】本发明公开了一种倒披针叶虫实种子的萌发方法，通过不同基质(2种)、不同温条件(4个变温)、不同土壤含水量(6个梯度)和不同种子休眠破除处理(4种)下种子萌发情况，其中沙土基质、0/10℃(夜间低温/白天高温，14h黑暗/10h光照)变温和8%土壤含水量是有利于种子萌发的生态因子，萌发率分别为：53.33%，53.33%，71.67%。种子进行4种休眠破除方式处理后，在基质、温度和土壤含水量等生态因子为最优的条件下进行萌发，结果是刺破萌发孔种皮的休眠破除处理方式种子萌发率最高，为93%。本发明解决了倒披针叶虫实种子萌发率低的技术问题。为沙区利用该物种进行植被恢复、沙漠化治理方面都能够起到积极的作用。
【专利说明】倒披针叶虫实种子的萌发方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及植物种子萌发领域，具体是涉及提高荒漠区一年生植物倒披针叶虫实种子萌发率的方法。
【背景技术】
[0002]沙漠化已经成为当前世界面临最为严重的生态环境和社会经济问题之一，它极大的阻碍了人类的生存与社会的发展。中国是世界上受沙漠化危害最严重的国家之一，漠化面积已经达到262万km2，占国土面积的27%，而且呈扩展的态势。沙漠化治理迫在眉睫。所以选择适于沙漠生长，抗逆性强的植物对于沙丘固定，防治沙丘危害具有重要意义。
[0003]倒披针叶虫实(CorispermumLehmannianum)也称早熟虫实，属藜科(Chenopodiaceace)、虫实属(Corispermum.) —年生早春短命植物，株高常10-30cm,花果期4-6月。主要生长在流动沙丘背风面或沙地，属于固沙植物。苏联、阿富汗、伊朗均有分布，在我国集中分布在新疆准噶尔盆地南缘古尔班通古特沙漠。通过我们十一五期间从事国家支撑项目课题《准噶尔盆地沙生植物恢复与重建技术研究与示范》近5年调查对比发现该物种有以下特点:(I)防风固沙的生态功能显著，生长于沙丘中上部分的沙丘活化区域，并且分布范围广泛，重要值仅次于沙漠建群种白梭梭。(2)抗逆性强，包括耐高温、耐风蚀、耐干旱、耐贫瘠和耐低温等，因此倒披针叶虫实是极具开发价值的沙生植物。
[0004]倒披针叶虫实依靠种子繁殖，所以掌握其种子萌发技术是开发利用的前提。然而，与荒漠植物一样，该物种种子萌发存在“两头下注”萌发对策，即单次萌发率不高，萌发时间间隔长，避免降水波动对萌发种子成活率的危害，因此必须提高种子萌发率。
[0005]《生态学报》[J]`2011年第31卷第15期，发表有张会良等《古尔班通古特沙漠及周缘52种植物种子的萌发特性与生态意义》；《中国沙漠》[J]2012年第32卷第2期，发表有刘会良等《古尔班通古特沙漠南缘32种藜科植物种子萌发策略初探》。在上述文章中，实验持续时间长达60d。但是倒披针叶虫实的种子萌发率均为0%。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种促进倒披针叶虫实种子萌发的方法，便于在以后沙漠植被恢复、沙漠化治理中更好的利用该物种，保护沙漠区的生态环境。
[0007]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下，一种促进倒披针叶虫实种子萌发的方法，包括不同基质(2种)、不同变温条件(4个梯度)、不同土壤含水量出个梯度)和不同方式种子休眠破除处理(4种)。具体步骤包括:
[0008]I种子消毒处理:首先用NaOCl试剂浸泡lOmin，然后用蒸馏水反复冲洗5_6次；
[0009]2将消毒处理的种子分别置于滤纸和沙土基质中。所述滤纸和沙土基质，优选为沙
土基质。
[0010]3将2种不同的基质上的种子置于4个变温:0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照，下同)、5/15°C、10/25°C和15/30°C条件下进行种子萌发。所述的4个变温条件，优选为0/10°C。
[0011]4在最优土壤基质沙土和最优温度0/10°C变温条件下，进行6个不同土壤含水量:2%，4%，8%，12%，18%，24%，条件下的种子萌发，优选为8%。
[0012]5在沙土基质、0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)变度、8% 土壤含水量等生态因子最优的条件下，进行不同方式休眠破除处理的种子萌发，所述的经过消毒处理的种子进行以下4种不同方式的休眠破除处理:
[0013](I)液氮处理种子:将消毒处理过的种子用液氮处理5min ；
[0014](2)将消毒处理过的种子进行低温层积处理:4°C冰箱中冷层积30-50d ；
[0015](3)砂纸磨破种皮:将消毒处理过的种子，用砂纸轻轻磨擦种皮至种皮发亮；
[0016](4)用缝衣针剔去种子萌发孔的一小部分种皮，不要伤害种子的胚和胚乳。
[0017]上述4种休眠破除处理方式中，优选的处理方式为用缝衣针刺破萌发孔的种皮。
[0018]本发明所述的倒披针叶虫实种子的萌发方法，通过不同基质、不同温度、不同土壤含水量和不同方式种子休眠破除处理的结果为:2种不同基质条件下，沙土基质萌发率最高为53.33% ；4个不同变温条件下，0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)的变温条件下萌发率最高为53.33% ；6个不同土壤含水量条件下，8%的土壤含水量萌发率最高为71.67% ;4种不同休眠破除方式处理中，用缝衣针刺破萌发孔种皮，萌发率最高为93%。本发明解决了倒披针叶虫实种子萌发率低的技术问题，为在沙区利用该物种进行植被恢复、沙漠化治理等方面都能够起到积极的作用。
`[0019]具体实施方法
[0020]本发明采用促进倒披针叶虫实种子萌发的方法为对象
[0021]实施例1
[0022]1.1种子采收:2013年6月中旬在古尔班通古特沙漠大部分种子成熟时，收获种子。种子成熟的性征为植株茎叶变成黄色且快要干枯，其中种子的颜色呈棕色。选择健壮的植株将整株装入塑料袋带回实验室，在室温下晾晒2周。待到植株完全变干，用手摇晃抖落种子，去除杂物，将干净的种子至于通风的地方阴干至含水量小于15%。
[0023]1.2种子室温储藏:待种子含水量小于15%时，装在纸袋中于室温下储藏。储藏室温13-25°C，相对湿度〈30%。
[0024]1.3种子消毒处理:用1%的NaOCl试剂浸泡lOmin，然后用蒸馏水反复冲洗5_6次。
[0025]1.4不同基质种子萌发:将消毒处理的种子分别置于滤纸和沙土作为基质的9cm的培养皿中各3个重复，每个重复20粒种子。在4个变温条件:0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照，下同)、5/15°C、10/25°C和15/30°C的光照培养箱中进行种子萌发，持续70d。滤纸上的种子在4个变温下萌发率均为0%，而沙土中的种子在4个变温下萌发率分别为:53.33%, 40%, 23.33%, 21.67%。
[0026]实施例2
[0027]2.1种子采收:2013年6月中旬在古尔班通古特沙漠大部分种子成熟时，收获种子。种子成熟的性征为植株茎叶变成黄色且快要干枯，其中种子的颜色呈棕色。选择健壮的植株将整株装入塑料袋带回实验室，在室温下晾晒2周。待到植株完全变干，用手摇晃抖落种子，去除杂物，将干净的种子至于通风的地方阴干至含水量小于15%。
[0028]2.2种子室温储藏:待种子含水量小于15%时，装在纸袋中于室温下储藏。储藏室温13-25°C，相对湿度〈30%。
[0029]2.3种子消毒处理:用1%的NaOCl试剂浸泡lOmin，然后用蒸馏水反复冲洗5_6次。
[0030]2.4不同温度种子萌发:将消毒处理过的种子置于垫有沙土的9cm培养皿中。设置不同的温度梯度，0/10 V (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照，下同)、5/15 °C、10/25°C和15/30°C等4个不同的变温。每个处理3个重复，每个重复20粒种子在于光照培养箱进行培养，持续70d。结果是0/10°C萌发率最高为53.33%，5/15°C萌发率为40%，而10/25°C和15/30°C萌发率均低于25%。因此0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)温度是4个温度梯度种最有利于倒披针叶虫实种子萌发的。
[0031]实施例3
[0032]3.1种子采收:2013年6月中旬在古尔班通古特沙漠大部分种子成熟时，收获种子。种子成熟的性征为植株茎叶变成黄色且快要干枯，其中种子的颜色呈棕色。选择健壮的植株将整株装入塑料袋带回实验室，在室温下晾晒2周。待到植株完全变干，用手摇晃抖落种子，去除杂物，将干净的种子至于通风的地方阴干至含水量小于15%。
[0033]3.2种子室温储藏:待种子含水量小于15%时，装在纸袋中于室温下储藏。储藏室温13-25°C，相对湿度〈30%。
[0034]3.3种子消毒处理:用1%的NaOCl试剂浸泡lOmin，然后用蒸馏水反复冲洗5_6次。
[0035]3.4 土壤不同含水量种子萌发(每个处理3个重复，每个重复20粒种子):在9cm培养皿中加入50g沙土，将消毒的种子20粒整齐的排列在培养皿中，用0.5cm沙土覆盖种子。然后分别加入lml、2ml、4ml、6ml、9ml和12ml的蒸馏水，使土壤含水量分别为2%、4%、8%、12%、18%、24%。最`后将不同含水量的培养皿置于0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)的光照培养箱进行种子萌发，持续70d。结果是8%的土壤含水量种子萌发率最高为71.67%，其他梯度均低于65%。
[0036]实施例4
[0037]4.1种子采收:2013年6月中旬在古尔班通古特沙漠大部分种子成熟时，收获种子。种子成熟的性征为植株茎叶变成黄色且快要干枯，其中种子的颜色呈棕色。选择健壮的植株将整株装入塑料袋带回实验室，在室温下晾晒2周。待到植株完全变干，用手摇晃抖落种子，去除杂物，将干净的种子至于通风的地方阴干至含水量小于15%。
[0038]4.2种子室温储藏:待种子含水量小于15%时，装在纸袋中于室温下储藏。储藏室温13-25°C，相对湿度〈30%。
[0039]4.3种子消毒处理:用1%的NaOCl试剂浸泡lOmin，然后用蒸馏水反复冲洗5_6次。
[0040]4.4不同休眠破除方式(每个处理3个重复，每个重复20粒种子):
[0041]4.4.1液氮处理种子:将消毒处理过的种子用液氮处理5min后，至于垫有沙土的培养皿中，土壤含水量为8%，于0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)的光照培养箱中进行种子萌发，持续70d。萌发率为81.11%。
[0042]4.4.2低温层积处理种子:将消毒处理过的种子分别进行以下低温层积处理:4°C冰箱中冷层积30d、4°C冰箱中冷层积50d，将低温层积处理完的种子，置于垫有沙土的培养皿中，土壤含水量为8%，于0/10°C (14h黑暗/IOh光照)的光照培养箱中进行种子萌发，持续70d。结果是:冷层积30d的萌发率为78.40%，而冷层积50d萌发率高达80%。
[0043]4.4.4砂纸磨破种皮:将消毒处理过的种子，用砂纸轻轻磨擦种皮至种皮发亮。然后，至于垫有沙土的培养皿中，土壤含水量为8%，于0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)的光照培养箱中进行种子萌发，持续70d。萌发率达到86.67%。
[0044]4.4.3刺破萌发孔种皮:将消毒处理过的种子于蒸馏水中浸泡24h后取出用滤纸吸干种子表面的水，然后用缝衣针小心的剔去种子萌发孔的一小部分种皮，切记不要伤害种子的胚和胚乳。然后，将萌发孔种皮刺破的种子置于垫有沙土的培养皿中，土壤含水量为8%，于0/10°C (夜间低温/白天高温，14h黑暗/IOh光照)的光照培养箱中进行种子萌发，持续70d。萌发率达到93%。
[0045]上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种倒披针叶虫实种子的萌发方法，具体步骤包括: (1)种子消毒处理:首先用NaOCl试剂浸泡6-15min，然后用蒸馏水反复冲洗5_6次； (2)将消毒处理的种子置于沙土基质中于0/10°C温度(夜间低温/白天高温，13-15h黑暗/ll_9h光照)下进行种子萌发。
2.根据权利要求1所述的萌发方法，所述沙土基质的含水量为7-9%，优选为8%。
3.根据权利要求1或2所述的萌发方法，其特征在于所述的经过种子消毒处理的种子在萌发之前进行种子休眠破除处理，所述的休眠破除处理选自以下四种中的一种: Cl)液氮处理种子:将消毒处理过的种子用液氮处理4-6min ；(2)将消毒处理过的种子进行低温层积处理:4°C冰箱中冷层积30-50d，优选为50d； (3)砂纸磨破种皮:将消毒处理过的种子，用砂纸轻轻磨擦种皮至种皮发亮； (4)用缝衣针剔去种子萌发孔的一小`部分种皮，不要伤害种子的胚和胚乳。
【文档编号】A01C1/08GK103766037SQ201410025853
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】刘彤, 陈正霞, 韩志全, 李勇冠 申请人:石河子大学