一种用于引发种子的改进方法_2

文档序号:9475154阅读:来源:国知局
有效方式。此外,浸渍意味着所有被浸渍的种子都能无限制地接 触到水,因此可有效地吸收水。
[0025] 诸如赤霉素和BAP的刺激激素、诸如Microplan的植物营养素、以及/或诸如 K2N03、CaCljPNaCl的盐,可存在于水溶液中。这些添加剂可有助于中断种子的休眠、以及 培育出强壮的耐逆境幼苗。
[0026] 通过将种子浸在水中并随后减少水分,可有效地消除存在于果皮一例如甜菜和胡 萝卜的果皮一中的生长/发芽抑制剂。
[0027] 浸渍时间应至少等于使种子进入发芽的第2阶段所需的时间,但短于使种子进入 发芽的第3阶段所需的时间。
[0028] 通过实验可确定给定种子的浸渍步骤时间跨度,例如浸渍感兴趣物种的干种子, 并随后例如根据ISTA规则来确定种子的含水量。一旦种子接触到水,种子就开始吸收水, 直至饱和。因此,根据浸渍步骤的下限,可确定使种子饱和所需的时长。通过培育饱和种子 直至其发芽,可确定上限。一旦种子出苗,就被视为已发芽。下限与上限之差对应于曾经被 水饱和的种子的发芽所需时间。
[0029] 水溶液在浸渍步骤中通常暴露于空气中。除了水以外,氧气对于使种子完成发芽 也是必不可少的。像水吸收那样,氧气吸收也分三个阶段:急剧的氧气吸收阶段(第1阶 段),同时伴随有水合作用/吸液的增加,氧气在该阶段源自呼吸酶的激活;在停滞阶段 (第2阶段),氧气吸收比第1阶段慢,但在整个阶段中新合成线粒体的呼吸增加;第二个急 剧的氧气吸收阶段(第3阶段),同时伴随有种子出苗。
[0030] 在发芽期间供氧不足会使产生的能量减少,这将限制在发芽期间的代谢过程。严 重缺氧可导致发酵,这将抑制种子的发芽。此外,在发芽期间C02的累积也会限制或严重抑 制种子的呼吸,由此限制引发结果。
[0031] 为满足吸液期间对氧气的需求,根据一实施方式,本方法在浸渍步骤中使用了暴 露于空气中的水溶液,以优化引发效果。
[0032] 在浸渍步骤之后,降低含水量。通常,使含水量降低l-10wt%,例如2_8wt%。可 使含水量降低约5wt%。可使用相对湿度低一例如低于40% -的空气来干燥。此外,也可 使用真空或RCF(relativecentrifugalforce,相对离心力)不超过500的低速离心或其 组合来降低含水量。可在稍高的温度下进行干燥,例如在25°C至35°C之间的温度。
[0033] 应注意的是,对于内胚乳种子和裸子植物种子,胚芽被内胚乳保护/包围。对于诸 如甜菜之类的外胚乳物种,胚芽被果皮保护,果皮是包裹/保护内部种子的较硬部分。因此 这些类型的种子更耐物理应力。此外,浸渍时间通常相对较短。所以,当浸渍中止时,生物 过程尚未进展很长时间。因此,对于内胚乳种子和带果皮的种子,采用使水分轻度减少的措 施并未对随后的发芽显示出任何负面的影响。
[0034] -旦已降低饱和种子的含水量,就开始培育种子,以便为完全发芽做好代谢准备。 将种子在相对湿度至少为95%但小于100%的空气气氛下培育。在培育期间,连续地或不 连续地更换空气气氛。空气的氧气含量为15-25vol%,优选约为21vol%。为了使发芽的 代谢准备进行得尽可能时间长些,可将培育时间选择为等于或超过使被水饱和的种子发芽 所需的时间。可根据上文确定使被水饱和种子发芽所需的时间。
[0035] 如上所述,除了水以外,氧气对于使种子完成发芽也是必不可少的。在发芽期间氧 气含量较低或缺氧会使呼吸产生的能量减少,由此将限制代谢过程。严重缺氧会导致发酵, 这将抑制种子的发芽。因此,在空气气氛下培育种子,从而为种子提供用于呼吸过程的氧 气。
[0036] 如果像通常那样同时引发一些种子,为了在培育步骤中对每个种子提供基本相同 的条件,可在培育步骤中翻滚种子。可在装有折流板的旋转桶中进行这样的翻滚。一实施 方式涉及一种用于按照本方法培育种子的设有折流板的旋转桶。
[0037] 在单一附图中示出用于执行培育步骤的翻滚设备。
[0038] 将待培育的种子放在基本上水平的翻滚桶1中,该桶优选设有用于在其旋转时搅 拌种子的一或多个折流板2等装置。桶1设有出气口 3,其大小可防止种子从桶中掉出。也 可使桶1倾斜,且其转轴偏离水平面小于30°,例如小于20°或小于10°。
[0039] 桶1设有用于封闭的盖子4,该盖子还包括用于向桶中供应空气和水分的装置。可 通过螺纹或其它手段以密封的方式将盖子4连接到桶1。在盖子4上设有新鲜空气入口 5。 因而可将该入口连接到新鲜空气鼓风机(未示出),且该入口设有用于控制气压的装置。
[0040] 如将出现的那样,使桶1旋转,这意味着必须允许在桶1与盖子4之间或优选在盖 子4与入口 5之间以本领域技术人员公知的方式发生相对旋转。在后一情形下,优选将入 口 5布置在盖子4的端面中心,如图所示。
[0041] 将诸如一或多个水容器6之类的用于供水的装置连同海绵过滤器7布置在盖子4 内的入口 5中,以便使海绵过滤器中充满水,并迫使新鲜空气通过被水饱和的海绵过滤器7 且吸收水。可偶尔对水容器6进行补水,或将其连接到外部水源。或者,可通过其他方式保 持海绵过滤器7被水饱和。
[0042] 经由被水饱和的过滤器7而进入到桶1内的空气流只具有适当的含水量,即相对 湿度至少为95 %但低于100 %,且将不包含任何水滴。因此,在过滤器7下游的盖子4中布 置有用于将水滴从空气/水流中除去的装置,例如以诸如GoreTex?之类的半透膜8的形 式存在的装置。可在半透膜8的下游布置尼龙网等9,以防止种子与半透膜之间的直接接 触,从而维持半透膜的浸透性。
[0043] 在培育期间优选使桶1旋转。这可通过支架10完成,支架10示于图的下部,在其 上放置有带有盖子4的桶1,如垂直箭头所示。
[0044] 支架10设有被可旋转地支承的传动杆11,可通过电机12等来旋转一或两个传动 杆11。旋转速度优选低一些,比如l_2rpm。桶1可设有与传动杆11啮合的摩擦带13,也可 设有摩擦涂层等。
[0045] 由空气压力指示器(未示出)控制桶中的培育,使得达到所需的相对湿度和氧气 含量。
[0046] 在水吸收阶段和停滞阶段,发生各种代谢过程,且种子消耗氧气。此外,放出各种 气体物质。因此,在培育步骤期间连续地或不连续地更换空气气氛可以是有利的。在本文 中公开的翻滚设备设有用于在培育步骤期间连续更换空气气氛的装置。
[0047] 此外,种子也在始于发芽的第一阶段(第1阶段)的代谢过程中消耗氧气。因此, 在浸渍步骤中使水溶液暴露于空气中可以是有利的。再者,透气可有助于促进在浸渍步骤 中各种成分的扩散以及促进种子更均匀地吸收水。
[0048] 在培育步骤之后可播种引发的种子。然而,更普遍的做法是,在培育步骤之后降低 引发种子的含水量,以储存和运输引发的种子。通过使用空气干燥种子可使种子脱水,即降 低其含水量。空气的相对湿度较低,例如< 40%,例如约为25%。此外,也可在稍高的温度 下进行干燥,例如在25°C至35°C之间。优选将种子的含水量降至浸渍前的水平。
[0049] 使用在本文中公开的引发方法可引发各类种子。该方法尤其适合引发以下物种的 种子:内胚乳物种,例如烟草、蕃前、胡椒、蓖麻子、洋葱、小麦;裸子植物物种,例如松树、云 杉、银杏;以及带有/不带有果皮的外胚乳物种,例如甜菜。
[0050] 本发明的另一实施方式涉及一种引发的种子,该种子可通过在本文中公开的方法 获得。该种子将具有缩短的平均发芽时间、提高的发芽能力以及/或改进的户外土壤出芽 率和实地性能。另一实
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