一种提高五味子种子发芽率的方法与流程

本发明涉及作物栽培学领域，具体而言，涉及一种提高五味子种子发芽率的方法。

背景技术：

五味子为木兰科植物，多年生落叶木质藤本，是一种主产于我国东北的大宗道地的中药材。近年来五味子野生资源破坏的愈发严重，而其市场需求却日益增长，使得五味子的人工栽培发展迅速。

五味子实生繁殖是提供嫁接砧木的主要手段，也是目前五味子建园的主要措施。但其种子休眠期长、发芽率较低，而且发芽时间不一致，从而造成五味子种子育苗出苗率低、出苗不齐等问题。据报道，五味子种子休眠期长达5～6个月，发芽率仅为1.4％。因此，研究如何提高五味子种子发芽率、缩短其休眠时间、获得裂口整齐的打破休眠种子是提高五味子栽培效率的基础工作，对五味子实生苗的利用及栽培产业的发展具有重要意义。

目前，已报道的几种打破五味子休眠的方法主要涉及温度和激素诱导处理，两种方法各有优劣。其中高低温变温处理发芽率最高可达到84.5％，但处理时间需要6个月；激素处理方法周期相对较短，但种子的发芽率只能达到64％，不甚理想。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高五味子种子发芽率的方法，所述方法可有效解决现有技术五味子种子发芽率低、休眠时间长、发芽整齐度差的问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种提高五味子种子发芽率的方法，包括以下步骤：

1)、种子预处理：将五味子种子先后浸泡于含Cu²⁺的盐溶液和赤霉素溶液中；

2)、种子的萌发：将预处理后的种子与湿河沙混合均匀并装袋，再用湿河沙覆盖，并先后于15～20℃环境放置15～20天、0～2℃环境放置2～3个月，再转至19～21℃的环境中放置13～17天。

所述湿河沙湿度始终控制不变。

本申请的技术特征在于，将Cu²⁺处理、激素处理与变温处理相结合，从而有效促使种胚后熟，缩短种子休眠时间，提高种子发芽率和整齐度，且易于管理，节省劳动力。

种子萌发是大多数开花植物生长发育的起始阶段，受种子本身的激素水平调控，同时也受外部光照、温度等环境影响，是外部环境与种子自身代谢交互影响的一个复杂的过程。

CuSO4处理种子能软化种皮，并起到消毒作用。

赤霉素(Gibberellin，GA)也称吉贝素，是一种植物激素，调节生长和影响各种发育过程，包括促进茎的伸长、发芽、开花、性别表现、叶和果实的老化抑制。

变温处理有利于改变种皮的伸缩性而引起种皮破裂，并刺激种子代谢，因而也有解除种子休眠的作用。

本申请将以上三种理化刺激进行合理的搭配组合，具有扬长补短的效果，即保持了非常高的种子萌发率，又有效地缩短了种子休眠时间。

优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法，在步骤1)中：

所述含Cu²⁺的盐溶液为8～12g/L的CuSO4溶液；

所述赤霉素溶液为1.6～2.1g/L的GA3水溶液。

GA3的CAS号为77-06-5，分子式为C19H22O6。GA3可起到打破种子休眠、促进种子萌发的作用。

进一步优选的，在如上所述的提高五味子种子发芽率的方法中：

五味子种子在所述CuSO4溶液中浸泡的时间为8～12分钟，在GA3水溶液中浸泡的时间为22～26小时。

优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法，所述五味子种子的粒径为3.5～4.5mm。

不同地区的五味子种子质量存在较大差异，较大种子与较小种子发芽率较低，所占比例不同，种子经过筛分级后，可先剔除较异常种子。

优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法，在步骤2)中：

预处理后的种子与湿河沙混合时，按照体积份数比，所述种子与所述湿河沙的比例为1:3～1:4。

进一步优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法，所述湿河沙在使用前冲洗干净并经过120～125℃灭菌15～25分钟。

优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法：

在步骤1)中：换液浸泡前还包括用清水将种子冲洗干净并擦干；

在步骤2)中：将预处理后的种子与湿河沙混合前还包括将种子冲洗干净并擦干。

将种子冲洗干净并擦干可防止上一步所用的溶液作用时间过长，也有利于防止上一步所用的溶液对后续溶液/材料造成污染。

优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法，在步骤2)中，所述将预处理后的种子与湿河沙混合均匀并装袋，再用湿河沙覆盖的步骤具体包括：

将预处理后的种子与湿河沙混合均匀后装入透水透气的种子袋中，将所述种子袋置于盛有湿河沙的容器中，并在所述种子袋周围填充湿河沙后用塑料袋罩套所述容器；

且，容器在先后于15～20℃环境放置15～20天、0～2℃环境放置2～3个月，再转至19～21℃的环境中放置13～17天的过程中：

将所述种子袋每隔5～9天翻转一次。

进一步优选的，在所述种子袋周围填充的湿河沙的厚度为3～5cm。

翻转可保证种子袋中的种子湿度均匀。

优选的，如上所述的提高五味子种子发芽率的方法，所述湿河沙的含水量为沙最大持水量的45～55％。

具体操作时，湿河沙的持水量以取出后与手握成团而不滴水的状态为准。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)、本发明采用分级后的种子进行Cu²⁺及激素预处理和变温沙藏处理，达到了提高种子发芽率的目的；

2)、本申请提供的提高五味子种子发芽率的方法易于操作，且利用方法还可提高种子发芽的整齐度，从而使后续种苗的栽培易于管理，节省劳动力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实验例中变温沙藏处理与低温沙藏处理的效果比较结果；

图2为实验例中将种子用直径为3.5mm和4.5mm的种子筛分级时的图片；

图3为实验例中经不同激素和/或Cu²⁺处理后进行变温处理后对五味子种子发芽率的影响。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种提高五味子种子发芽率的方法，包括以下步骤：

S11、种子预处理：将五味子种子先后浸泡于含Cu²⁺的盐溶液和赤霉素溶液中；

S12、种子的萌发：将预处理后的种子与湿河沙混合均匀并装袋，再用湿河沙覆盖，并先后于15～20℃环境放置15～20天、0～2℃环境放置2～3个月，再转至19～21℃的环境中放置13～17天。

实施例2

一种提高五味子种子发芽率的方法，包括以下步骤：

S21、种子分级

将干净种子用直径为3.5mm和4.5mm的种子筛分级，选取在此范围内的种子，放在种子袋中；

S22、种子预处理

将种子袋于12g/L的CuSO4溶液中浸泡8分钟，用水冲洗并吸干种子表面的溶液后转到1.6g/L的GA3溶液中继续浸泡26小时；

S23、河沙的预处理

将河沙用流水冲洗干净，放在高压灭菌锅中120℃灭菌25分钟，取出后晾凉并调节湿度；

S24、种子沙藏

浸泡后的种子用水冲洗，按照种子与湿河沙1:4的比例向种子袋中加入湿河沙，与湿种子混合均匀，放入铺有湿河沙的花盆中，在种子袋周围填充3cm的湿沙，花盆外面罩上塑料袋，以防止水分散失；

S25、变温处理

花盆放置于20℃的环境中放置15天，随后转至2℃的环境中放置3个月，于播种前转至19℃温度环境中放置17天；所述湿河沙湿度始终控制不变；

S26、日常管理

每隔9天将种子袋正反面翻转一次，观察河沙湿度，及时补水；

以上过程中河沙湿度始终保持在45％。

实施例3

一种提高五味子种子发芽率的方法，包括以下步骤：

S31、种子分级

将干净种子用直径为3.5mm和4.5mm的种子筛分级，选取在此范围内的种子，放在种子袋中；

S32、种子预处理

将种子袋于8g/L的CuSO4溶液中浸泡12分钟，用水冲洗并吸干种子表面的溶液后转到2.1g/L的GA3溶液中继续浸泡22小时；

S33、河沙的预处理

将河沙用流水冲洗干净，放在高压灭菌锅中125℃灭菌15分钟，取出后晾凉并调节湿度；

S34、种子沙藏

浸泡后的种子用水冲洗，按照种子与湿河沙1:3的比例向种子袋中加入湿河沙，与湿种子混合均匀，放入铺有湿河沙的花盆中，在种子袋周围填充5cm的湿沙，花盆外面罩上塑料袋，以防止水分散失；

S35、变温处理

花盆放置于15℃的环境中放置20天，随后转至0℃的环境中放置2个月，于播种前转至21℃温度环境中放置16天；所述湿河沙湿度始终控制不变；

S36、日常管理

每隔5天将种子袋正反面翻转一次，观察河沙湿度，及时补水；

以上过程中河沙湿度始终保持在55％。

实施例4

一种提高五味子种子发芽率的方法，包括以下步骤：

S41、种子分级

将干净种子用直径为3.5mm和4.5mm的种子筛分级，选取在此范围内的种子，放在种子袋中；

S42、种子预处理

将种子袋于10g/L的CuSO4溶液中浸泡10分钟，用水冲洗并吸干种子表面的溶液后转到1.88g/L的GA3溶液中继续浸泡24小时；

S43、河沙的预处理

将河沙用流水冲洗干净，放在高压灭菌锅中121℃灭菌20分钟，取出后晾凉并调节湿度；

S44、种子沙藏

浸泡后的种子用水冲洗，按照种子与湿河沙1:3的比例向种子袋中加入湿河沙，与湿种子混合均匀，放入铺有湿河沙的花盆中，在种子袋周围填充4cm的湿沙，花盆外面罩上塑料袋，以防止水分散失；

S45、变温处理

花盆放置于18℃的环境中放置17天，随后转至1℃的环境中放置2个半月，于播种前转至20℃温度环境中放置15天；所述湿河沙湿度始终控制不变；

S46、日常管理

每隔7天将种子袋正反面翻转一次，观察河沙湿度，及时补水；

以上过程中河沙湿度始终保持在50％。

实验例

变温沙藏处理与低温沙藏处理的效果比较：

1、选择种子资源

取2013年采集编号分别为“2013-5”、“2013-7”、“2013-8”、“2013-10”、“2013-38”及“2013-41”的六份资源，洗种后晾干备用。

2、将种子浸泡2～3天，每天换水一次，种子与灭菌湿沙按照1:3比例混合均匀分成两份，分别放置在花盆中，一份用于变温处理：花盆放置于15～20℃环境中15～20天，转至0～2℃环境中2～3月，于播种前15天转至20℃温度环境中放置15天；另一份用于低温处理：0～2℃环境中3月，于播种前15天转至20℃温度环境中放置15天。

实验结果如图1所示。从实验结果可知，变温沙藏处理不同资源种子，平均发芽率为76.74％，低温沙藏处理的平均发芽率为33.92％；相对于低温处理，变温处理可使发芽率提高1.26倍。

此外，从上述结果可以看出，不同种质资源的种子发芽率差异较大，常规低温处理的最低发芽率仅为3.04％，最高可达65.44％，本发明为了将种质资源的差异最小化，使处理方法通用于各五味子种质资源，首先将不同资源种子进行了混匀和分级处理；其次，为了再度提高变温处理的发芽率，本发明将变温处理前的种子用不同激素进行了处理，并对发芽率进行比较。

经过调整后的实验如下：

变温沙藏处理前不同激素和/或金属离子对发芽率的影响

1、种子分级

将干净种子用直径为3.5mm和4.5mm的种子筛分级，选取种子宽度在此范围内的种子(图2为筛选过程所用种子筛图片)，放在种子袋中；

不同地区的五味子种子质量存在较大差异，较大种子与较小种子发芽率较低，所占比例不同，种子经过筛分级后，可先剔除较异常种子。

2、种子的预处理与沙藏

种子的处理方式与实施例4一致，不同之处在于：

将分级后干净种子分为3份，分别用三种激素配方处理种子，A：TDZ 0.10g/L 24小时；B：6-BA 0.05g/L+GA3 0.15g/L 24小时；C：10g/L CuSO410分钟+1.88g/L GA3 24小时(实施例4)；。

变温处理及日常管理同实施例4。

实验结果如图3所示，变温沙藏条件下，不同激素对种子的发芽率影响不同，以C配方即实施例4的配方10g/L CuSO4 10分钟+1.88g/L GA3 24小时效果最好，可使发芽率达到92.86％。

从实验结果可知，本发明通过采用分级后的种子进行Cu²⁺及激素预处理和变温沙藏协同处理，达到了提高种子发芽率的目的，且提高了种子发芽的整齐度，从而使后续种苗的栽培易于管理。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。