砂梨杂交种催芽育种的方法

专利名称：砂梨杂交种催芽育种的方法
技术领域：
本发明属于果树育种技术领域，更具体涉及一种砂梨杂交种子催芽的方法，该方法适 用于科研单位、公司和个人等从事砂梨育种工作的科研与生产领域，使用本方法可以解决
砂梨育种工作中，杂交种子发芽率低的难题，提高了砂梨种子的发芽率和整齐度。
背景技术：
砂梨(Pyrus pyrifoliaNakai)原产于我国长江流域，分布在我国中部、南部和西部 各省，适于在温暖多雨地区栽培，抗热抗旱能力强，并且砂梨果肉细嫩酥脆、汁多、风味 清香、酸甜可口，深受广大劳动人民的喜爱。但是由于砂梨果实成熟期高温、高湿，造成 砂梨种子中胚的发育没有达到生理后熟、种子中胚的活力下降，形成种子休眠。种子休眠 通常是指具有生活力的种子在适宜的萌发条件下仍不萌发的现象，许多种子休眠的特性是 其在长期演化过程中形成的对不良环境的适应。学者们从不同的角度划分种子休眠的类 型，目前公认的有4种类型生理休眠、形态休眠(胚后发育)、形态生理休眠和强迫休眠。 砂梨种子的休眠应属于多种因素综合作用的结果，休眠类型为综合休眠，但由于砂梨果实 成熟期高温、高湿，造成砂梨种子中胚的发育没有达到生理后熟，引起砂梨综合休眠的主 要因素应该是形态休眠(胚后发育)。本技术中，对砂梨果实进行冷藏处理，在冷藏过程中 砂梨种子一方面继续从果肉中汲取营养物质，完成种子中胚的生理后熟，另一方面有效的 低温给予了砂梨种子足够的需冷量，打破了砂梨种子的生理休眠。
从种子休眠机理的方面也可以解释砂梨果实冷藏提高种子发芽率的原因。 一般关于种 子休眠的学说有以下几种(l)种皮的阻碍作用和透性变化；(2)存在和缺乏抑制剂；(3)
激素的选择作用；(4)光敏色素的活化和钝化形态；(5)分子变化。低温处理促进了砂梨种
子中分子和激素水平的变化，1974年Tao和Khan在转录水平研究了梨种子胚内部的分子 变化与休眠的调节的复杂关系。研究结果表明在砂梨胚内，用焦磷酸盐交换试验测定的 氨基酸tRNA合成酶活性因种子进行冷处理而增加；对休眠使用激动素或赤霉素，都提高
氨基酸tRNA合成酶的活性；联合使用这两种激素更能提高合成酶的活性；对经过处理的胚，若使用ABA，则抑制氨基酸tRNA合成酶活性。因此解除休眠期间，氨基酸tRNA合成 酶活性增加，可能是由于遗传材料的去阻遏引起RNA转录增加，接着合成酶的转译增加， 这些结果很好地协调了休眠解除过程中的转录和转译过程。
现有的育种技术是将杂交果实在树上充分成熟后，采摘果实，放置在室温下，等3 — 5 后果实完全腐烂，取出种子，沙藏。这种方法杂交种发芽率低，无法满足现代的育种技术， 如何打破砂梨种子的休眠，提高砂梨种子的发芽率和整齐度，成为砂梨育种工作者亟待解 决的课题。本方法是在4X:冰柜中冷藏砂梨杂交果实，使砂梨种子在果实中充分后熟，再 结合沙藏，大大的提高砂梨杂交种种子发芽率。

发明内容
本发明的目的是在于提供了一种砂梨杂交种子催芽的方法，方法易行，操作简便，在 4'C冰柜中冷藏砂梨杂交果实，使砂梨种子在果实中充分后熟，再结合沙藏，大大的提高
砂梨杂交种子发芽率。
为了达到上述的目的，本发明采用以下技术措施
本发明中，对砂梨果实进行冷藏处理，在冷藏过程中砂梨种子一方面继续从果肉中汲 取营养物质，完成种子中胚的生理后熟，另一方面有效的低温给予了砂梨种子足够的需冷 量，打破了砂梨种子的生理休眠。 一种砂梨杂交种子催芽的方法，其步骤是
1. 砂梨杂交果的采摘砂梨杂交果成熟期一般在7月至8月期间，气温较高，日平均气 温在3(TC以上，采收时间应选择在温度较低早上6点一8点之间采摘；采收应注意采 摘成熟度适宜的果实，轻拿轻放，避免机械伤，以减少后期冷藏时病害的发生。
2. 果实整理挑选砂梨果实采收后，分级挑选，按不同受损程度和病虫害程度划分，不 同级别的单独放置，减少果实表面微生物的交叉感染。
3. 预贮不同级别的砂梨杂交果实，放置通风阴凉位置，进行预IC，排除田间热和过多 的水分，减缓果实的呼吸，减少微生物的侵袭，延长杂交果实的贮藏期。
4. 果实冷藏预贮后的果实放入4t:的冷藏柜中冷藏，温度不能低于2"C，温度过低易 引起冷害，甚至冻害；保持冷藏柜中温度稳定，控制温度在4。C一5。C，温度波动太 大，往往造成果实失水加重；保持冷藏柜中的湿度80%—90%，防止果实水分散失。 在冷藏柜冷藏砂梨杂交果实3个月左右，使果肉中的种子充分吸收砂梨果实中的养 分，以完成后熟。
5. 种子剥离及清洗果实冷藏结束后，从冷藏柜中拿出杂交果实，去掉果肉取出砂梨杂
交种子，清水漂洗5_8分钟，并用砂布揉挫，洗掉种子表面的粘性物质和残留的果肉；然后将洗净的种子放在阴凉处，摊开一层，放置1一2天，阴干；最后将阴干种 子装入牛皮纸袋中放在4'C的冰箱中低温冷藏，控制温度在4'C一5'C，以待种子沙藏。
6.种子沙藏(1)浸种，种子沙藏前，用温水(一般温度控制在4(TC一45'C)浸种10-15 分钟，水淹没种子为宜，并用800mg/kg浓度的多菌灵杀菌剂溶液(多菌灵50%多. 硫可湿粉生产厂家为山东省临清市农药厂)浸种20 — 30秒，溶液淹没种子为宜，防 止种子在沙藏过程中霉烂。(2)沙藏是一种用湿沙来贮藏种子的一种方法，其主要目 的是打破种子休眠，促进种子提前发芽。砂梨杂交种子的沙藏主要注意以下3方面的 内容①沙藏时间以12月中旬开始沙藏为宜，沙藏期约为30天左右。②沙藏的方
法种子可用瓦盆或木箱等容器进行沙藏。盆底穿孔。孔上复瓦片，在器底装满湿沙。 再按容积计算，把种子和湿沙按l: 5的比例混合均匀后装入纱布内，再将纱布包埋
入湿沙中。河沙要求纯净，无泥土等杂质，湿度以手握成团， 一触即散为宜， 一般含
水量在60%左右。将沙藏容器放入室内沙藏。③种子沙藏期的管理沙藏期间要每
隔7天进行一次检查，打开纱布包翻动5 — 6次，使河沙和种子混合均匀，适当加水， 保持湿沙的含水量在55 — 60%;及时清除霉烂种子。后期应注意种子萌发情况，在 发芽率达到60%—80%时，下地播种。
7.播种种子发芽后，选择在温暖的天气，温度在1(TC以上为宜，将发芽种子播入整 好的育苗厢中，温度低于l(TC时，可以在育苗厢搭设简易塑料薄膜弓棚，防止出芽幼
苗受到冷害或者冻害。
采用上述技术内容可使砂梨杂交种的发芽率成倍提高，使砂梨育种工作者在一年内获 得大量的杂交群体，对提高砂梨育种进程有重要的意义。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果
现有的育种技术是在杂交果实成熟后，采摘果实，放置在室温下，等3 — 5后果实完全 腐烂，取出种子阴干，贮藏到12月后在沙藏，这种方法杂交种发芽率低一般在10_20% 之间，无法满足现代的杂交育种，本项发明的创新在于在杂交果实成熟后，釆摘果实，放 置在4'C冰柜中冷藏砂梨杂交果实，使砂梨种子在果实中充分后熟，再结合沙藏，大大的 提高砂梨杂交种种子发芽率，发芽率可以达到80—90%，可以比现有的育种技术砂梨杂交 种种子发芽率提高5 — 6倍。
实验例证l : 2007年砂梨果实冷藏处理对不同杂交品种种子发芽率的影响表1: 2007年砂梨果实冷藏处理对不同杂交品种种子发芽率的影响
杂交品种 种子发芽粒数 发芽率(％) 沙藏天数
注在P < 0.05下进行LSD最小方差分析，相同字母表示差异不显著。
果实冷藏代表采用本方法对杂交种子进行催芽，CK代表常规的育种方法；每个处理选取饱满种子100粒，设置3次重复。 从表l可以看出，杂交果实冷藏处理后，种子的发芽率显著高于常温下处理的砂梨果
实中种子的发芽率，其中A:安农一号X翠冠(冷藏处理)发芽率最高，发芽率为80.67%， 显著高于自身对照B处理的发芽率13. 33% ， C:安农一号X新世纪(冷藏处理)发芽率居中， 发芽率为47.00%，显著高于自身对照D处理的发芽率6.00X， E:安农一号X幸藏(冷藏 处理)在冷藏处理中发芽率最低，发芽率为33.00%，但也显著高于自身对照F处理的发芽 率3. 33%;
种子发芽所需的沙藏天数也远远小于对照，通过杂交果实冷藏处理的种子沙藏20天， 就可以出芽，杂交果实未经冷藏处理的种子经过70天才可以发芽，而且发芽率低，整齐度 不好；种子的发芽率与杂交品种的组合有很大的关系，在杂交果实冷藏处理条件下，A: 安农一号X翠冠(冷藏处理)种子的发芽率显著高于C:安农一号X新世纪(冷藏处理)的发 芽率，A和C处理的发芽率都显著高于E:安农一号X幸藏(冷藏处理)的发芽率，在常温处 理杂交果实的对照处理中有相同的结论，即B处理的发芽率显著高于D处理的发芽率，F处 理的发芽率显著低于B处理和D处理的发芽率。
实验例证2: 2008年砂梨果实冷藏处理对不同杂交品种种子发芽率的影响 表2: 2008年砂梨果实冷藏处理对不同杂交品种种子发芽率的影响
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注在P < 0.05下进行LSD最小方差分析，相同字母表示差异不显著。
果实冷藏代表采用本方法对杂交种子进行催芽，CK代表常规的育种方法；每个处理选取饱满种子100粒，设置3次重复。
从表2可以看出，08年所做实验结果与07年的实验结果相似，杂交果实冷藏处理后， 种子的发芽率显著高于常温下处理的砂梨果实中种子的发芽率。唯一有点不同是采用常规
<table>table see original document page 7</column></row><table>育种方法催芽的组合之间没有显著性差异，但他们的发芽率都显著低于采用果实冷藏处理 的组合；同样采用果实冷藏处理的组合种子发芽所需的沙藏天数也远远小于对照，通过杂 交果实冷藏处理的种子沙藏20天，就可以出芽，杂交果实未经冷藏处理的种子经过70天 才可以发芽，而且发芽率低，整齐度不好；采用果实冷藏处理的组合种子的发芽率与杂交
品种的组合有显著性差异。
实验例证3:砂梨果实冷藏处理对出芽种子芽尖形态的影响
从图1和图2可以看出，杂交果实冷藏处理后，种子的芽苗健壮，芽子较长，外部形 态表现芽子的生活力强；杂交果实没有经过冷藏处理的种子，芽尖发黑，芽子较短，外部 形态表现芽子的生活力较弱。


图1为安农一号X翠冠(冷藏处理)杂交种子发芽后的形态图。
通过图l可以看出安农一号X翠冠的杂交果实冷藏处理后，种子的芽苗健壮，芽子 较长，外部形态表现芽子的生活力强。
图2为安农一号X翠冠(CK)杂交种子发芽后的形态图。
通过图2可以看出安农一号X翠冠的杂交果实没有经过冷藏处理的种子，芽尖发黑， 芽子较短，外部形态表现芽子的生活力较弱。
具体实施例方式
一种砂梨杂交种子催芽的方法，其步骤是-
(1) 、砂梨杂交果的采摘砂梨杂交果成熟期一般在7月至8月期间，日平均气温高于30
'C，采收时间应选择在温度较低早上6点一8点之间采摘；采收应注意采摘成熟度适宜的
果实，轻拿轻放，避免机械伤，以减少后期冷藏时病害的发生，尽量延长杂交果的贮藏时间。
(2) 、果实整理挑选砂梨果实采收后，分级挑选，按不同受损程度和病虫害程度划分，
不同级别的单独放置，减少果实表面微生物的交叉感染。
(3) 果实预贮不同级别的砂梨杂交果实，放置通风阴凉位置，进行预忙，排除田间热 和过多的水分，减缓果实的呼吸。其主要目的是减少微生物的侵袭，延长杂交果实的IC藏期。
(4) 、果实冷藏预贮后的果实放入4"的冷藏柜中冷藏，温度不能低于2'C，温度过低 易引起冷害，甚至冻害；保持冷藏柜中温度稳定，控制温度在4'C一5'C,温度波动太大，往往造成果实失水加重；保持冷藏柜中的湿度80%_90%，防止果实水分散失。在冷藏柜 冷藏砂梨杂交果实3个月左右，使果肉中的种子充分吸收砂梨果实中的养分，以完成后熟。
(5)、种子剥离及清洗种子剥离及清洗果实冷藏结束后，从冷藏柜中拿出杂交果实， 去掉果肉取出砂梨杂交种子，清水漂洗5 — 8分钟，并用砂布揉挫，洗掉种子表面的粘性 物质和残留的果肉；然后将洗净的种子放在阴凉处，摊开一层，放置l一2天，阴干；最 后将阴干种子装入牛皮纸袋中放在4'C的冰箱中低温冷藏，控制温度在4'C一5'C，以待种
子沙藏。本步骤中应注意以下两点①清洗过程应洗去种子表面的抑制种子打破休眠的粘
性物质。②阴干种子过程应注意不要使种子凉的过干，因为过干种子的活性会降低，影响
后期沙藏过程中种子的发芽率；也不能使种子过湿，过湿种子在贮藏过程中可能发生霉变； 一般将种子阴干到种子的含水量在14%_16%。
(6)、种子沙藏种子沙藏前应先进行浸种，用温水(一般温度控制在4(rC一45。C)浸 种10-15分钟，水淹没种子为宜，并用800mg/kg浓度的多菌灵杀菌剂溶液浸种20_30 秒，溶液淹没种子为宜，防止种子在沙藏过程中霉烂。然后对杂交种子进行沙藏，沙藏 主要目的是打破种子休眠，促进种子提前发芽。砂梨杂交种子的沙藏主要注意以下3方 面的内容①沙藏时间以12月中旬开始沙藏为宜，沙藏期约为30天左右。②沙藏的
方法种子可用瓦盆或木箱等容器进行沙藏。盆底穿孔。孔上复瓦片，在器底装满湿沙。 再按容积计算，把种子和湿沙按l: 5的比例混合均匀后装入纱布内，再将纱布包埋入湿 沙中。河沙要求纯净，无泥土等杂质，湿度以手握成团， 一触即散为宜， 一般含水量在 60%左右。将沙藏容器放入室内沙藏。③种子沙藏期的管理沙藏期间要每隔7天进行
一次检查，打开纱布包翻动5—6次，使河沙和种子混合均匀，适当加水，保持湿沙的含 水量在55—60%;及时清除霉烂种子。后期应注意种子萌发情况，在发芽率达到60% — 80%时，下地播种。
(7)、播种当种子发芽率达到60%_80%时，选择在温暖的天气，温度在l(TC以上为 宜，将发芽种子播入整好的育苗厢中，若温度低于1(TC时，可以在育苗厢搭设简易塑料薄 膜弓棚，防止出芽幼苗受到冷害或者冻害。
采用上述技术内容可使砂梨杂交种子的发芽率成倍提高，使砂梨育种工作者在一年内 获得大量的杂交群体，对提高砂梨育种进程有重要的意义。
权利要求
1、一种砂梨杂交种子催芽的方法，其步骤是A、砂梨杂交果的采摘采收时间选择在早上6点—8点之间采摘，采收应注意采摘成熟度适宜的果实，轻拿轻放，避免机械伤；B、果实整理挑选砂梨果实采收后，分级挑选，按不同受损程度和病虫害程度划分，不同级别的单独放置，减少果实表面微生物的交叉感染；C、预贮不同级别的砂梨杂交果实，放置通风阴凉位置，进行预贮，排除田间热和水分，减缓果实的呼吸，减少微生物的侵袭，延长杂交果实的贮藏期；D、果实冷藏预贮后的果实放入4℃的冷藏柜中冷藏，冷藏柜中温度稳定在4℃—5℃，冷藏柜中的湿度80％—90％，在冷藏柜冷藏砂梨杂交果实3个月，使果肉中的种子吸收砂梨果实中的养分，以完成后熟；E、种子剥离及清洗果实冷藏结束后，从冷藏柜中拿出杂交果实，去掉果肉取出砂梨杂交种子，清水漂洗5—8分钟，并用砂布揉挫，洗掉种子表面的粘性物质和残留的果肉；然后将洗净的种子放在阴凉处，摊开一层，放置1—2天，阴干；最后将阴干种子装入牛皮纸袋中放在4℃的冰箱中冷藏，控制温度在4℃—5℃，以待种子沙藏；F. 种子沙藏(1)浸种，种子沙藏前，用40℃—45℃温水浸种10-15分钟，水淹没种子，并用800mg/kg浓度的多菌灵杀菌剂溶液浸种20—30秒，溶液淹没种子；(2)沙藏用湿沙来贮藏种子，砂梨杂交种子的沙藏有以下三方面的内容①沙藏时间以12月中旬开始沙藏，沙藏期为30天；②沙藏的方法种子用瓦盆或木箱容器进行沙藏，盆底穿孔，孔上复瓦片，在器底装满湿沙，再按容积计算，把种子和湿沙按15的比例混合均匀后装入纱布内，再将纱布包埋入湿沙中，河沙纯净，无泥土杂质，湿度以手握成团，一触即散，含水量在60％，将沙藏容器放入室内沙藏；③种子沙藏期的管理沙藏期间要每隔7天进行一次检查，打开纱布包翻动5—6次，使河沙和种子混合均匀，加水，保持湿沙的含水量在55％—60％；清除霉烂种子，在发芽率达到60％—80％时，下地播种；G. 播种种子发芽后，选择在温暖的天气，温度在10℃，将发芽种子播入整好的育苗厢中，温度低于10℃时，在育苗厢搭设塑料薄膜弓棚，防止出芽幼苗受到冷害或者冻害。
全文摘要
本发明公开了一种砂梨杂交种子催芽的方法，其步骤是A.砂梨杂交果的采摘；B.果实整理挑选分级挑选，减少果实表面的交叉感染；C.预贮不同级别的砂梨杂交果实，放置通风阴凉位置，预贮；D.果实冷藏预贮后的果实放入冷藏柜中冷藏，保持冷藏柜中温度稳定；E.种子剥离及清洗去掉果肉取出砂梨杂交种子，清水漂洗；F.种子沙藏种子沙藏前，用温水浸种，溶液淹没种子；然后对种子进行沙藏；G.播种种子发芽后，选择温暖的天气，将发芽种子播入整好的育苗箱中。本发明方法易行，操作简便，在冰柜中冷藏砂梨杂交果实，使砂梨种子在果实中充分后熟，再结合沙藏，提高了砂梨杂交种种子的发芽率。
文档编号A01G1/00GK101507383SQ20091006139
公开日2009年8月19日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者张靖国, 杨晓平, 瑞 田, 胡红菊, 陈启亮 申请人:湖北省农业科学院果树茶叶研究所