本发明涉及苗木生产繁育技术领域，具体地说是一种打破单性木兰种子休眠的方法。
背景技术：
单性木兰为木兰科单性木兰属的常绿阔叶树种，其树体高大，树形秀丽，花洁白芳香，材质优良，是珍贵的用材树种和庭园绿化树种。单性木兰仅分布于贵州的荔波县茂兰国家级自然保护区和广西的木论国家级自然保护区，成片分布仅见于环江境内的广西木论国家级自然保护区内，面积约3hm2，现存成林树200株。自然条件下，单性木兰发芽率极低，自然更新能力差，被列为中国一级重点保护植物。
单性木兰种子于播种后100天左右才开始萌发，完成发芽过程需要80天以上。温水、药剂处理和沙藏等处理虽能提高单性木兰种子发芽率，但效果不佳，最高萌发率仅60％左右，未能充分打破单性木兰种子休眠，缩短其萌发所需时间。因此，亟需一种能够有效打破单性木兰种子休眠的方法，为单性木兰人工繁育和规模化种植提供有力的保障。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种打破单性木兰种子休眠的方法。其通过种子消毒，赤霉素和层积处理，催芽，打破单性木兰种子休眠，缩短萌发所需时间，有效提高单性木兰种子发芽率，同时在科研上也具有很高的实际应用价值。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：对单性木兰种子进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为0.5～2mmol/L的GA3溶液中，12～24h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积90～100天；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽。
优选的是，S1中种子消毒前需经过采种和后处理：于9～10月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮。
优选的是，S1中种子消毒方法为：将种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h。
优选的是，S2中自封袋的底部装有过氧化钠作为补氧剂，补氧剂体积占种子与湿珍珠岩总体积的1％～1.5％。
优选的是，S2中种子层积过程中，每7天打开袋口透气30～40min，并补充水分。
优选的是，S2和S3中湿珍珠岩制备方法为：将乙醇2～3重量份、丙二醇0.1～0.2重量份、对苯二酚0.01～0.03重量份、丙氨酸0.2～0.3重量份、谷氨酸0.1～0.3重量份、苹果酸0.1～0.3重量份、琥珀酸0.1～0.3重量份溶于300～500重量份的蒸馏水，然后向其中通入臭氧气体制得浸泡液，浸泡液中臭氧浓度达到8mg/L，将珍珠岩在浸泡液中浸泡3～5h，即得到湿珍珠岩。
优选的是，S3中层积后的种子置于发芽盒之前需经过以下处理：对层积后的种子表面喷施混合液，然后使用紫外灯对种子表面进行20～25min的照射，再使用红外灯对种子表面进行10～15min的照射，两次照射过程中持续翻动种子；所述混合液制备方法为：向100重量份蒸馏水中持续通入臭氧气体制得臭氧水，臭氧水中臭氧浓度为5mg/L，然后加入2～3重量份的碳酸钠、1～2重量份碳酸氢钠，溶解后再加入1～2重量份的滑石粉搅拌均匀，即制得混合液。
优选的是，S3中基质里还添加有与湿珍珠岩体积比为15:1～1.2的菟丝子浸提液；菟丝子浸提液制作方法为：将新鲜带根的菟丝子洗净，控干水分，剪成0.8～1cm成的小段后称取50g，然后与500mL无水乙醇、100mL蒸馏水充分混匀，使用质量分数为0.5％的木醋液将pH调至4.5～6.5，再于60～70KHz频率下超声10～20min，然后静置10～12h，再于30～40KHz频率下超声20～30min，再静置24～36h，然后用4层纱布过滤2次，再将过滤所得滤液移入离心管，3500r/min离心10min，离心后取上清液，于80℃下旋蒸除去无水乙醇，再加500mL蒸馏水稀释，得到菟丝子浸提液。
优选的是，S3催芽过程中每隔36～48h打开种子发芽箱在发芽盒中喷施一次菟丝子浸提液。
优选的是，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在200％～300％。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、将消毒后的单性木兰种子浸泡于浓度为0.5～2mmol/L的GA3溶液中，12～24h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积90～100天，通过赤霉素和湿珍珠岩对单性木兰种子进行层积处理，能降低种子内的抑制物质脱落酸含量，增加种子内赤霉素和细胞分裂素的含量，有效打破单性木兰种子的休眠；
第二、S2中自封袋的底部装有过氧化钠作为补氧剂，补氧剂体积占种子与湿珍珠岩总体积的1％～1.5％，种子由于呼吸作用会吸收O2释放出CO2，导致自封袋中O2的含量越来越低，过氧化钠与CO2发生反应会释放出O2，达到补充自封袋内O2的作用，能促进种子的呼吸，加快打破休眠的速度；
第三、将乙醇、丙二醇、对苯二酚、丙氨酸、谷氨酸、苹果酸、琥珀酸溶于蒸馏水，然后向其中通入臭氧气体制得浸泡液，浸泡液中臭氧浓度达到8mg/L，将珍珠岩在浸泡液中浸泡3～5h，制得湿珍珠岩，能有效杀灭珍珠岩表面的有害病菌，防止单性木兰种子发生腐烂变质；
第四、对层积后的种子表面喷施含臭氧、碳酸钠、碳酸氢钠以及滑石粉的混合液，然后使用紫外灯对种子表面进行20～25min的照射，再使用红外灯对种子表面进行10～15min的照射，两次照射过程中持续翻动种子，滑石粉能将混合液中臭氧、碳酸钠和碳酸氢钠有效吸附在其表面，喷施在种子表面后，种子表面会出现一层滑石粉薄膜，再用紫外灯、红外灯照射，不会伤害到种子，还能有效杀灭层积后种子表面的有害病菌，同时促进种子内赤霉素和细胞分裂素含量进一步的增加；
第五、将新鲜带根的菟丝子洗净，控干水分，用无水乙醇、蒸馏水充分混匀，使用质量分数为0.5％的木醋液调节pH至4.5～6.5，再超声、静置、过滤、离心，取上清液旋蒸除去无水乙醇，再加蒸馏水稀释，得到菟丝子浸提液，在酸性条件下对菟丝子进行浸提，能将菟丝子中的糖甙等物质提取出，菟丝子浸提液与湿珍珠岩基质混合后，能促进单性木兰种子的萌发，有效提高种子的发芽率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
<实施例1>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：对单性木兰种子进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为0.5mmol/L的GA3溶液中，12h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积90天；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，基质里添加有与湿珍珠岩体积比为15:1的菟丝子浸提液，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽。
<实施例2>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：对单性木兰种子进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为2mmol/L的GA3溶液中，24h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积100天；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，基质里添加有与湿珍珠岩体积比为15:1.2的菟丝子浸提液，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽。
<实施例3>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：对单性木兰种子进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为1.2mmol/L的GA3溶液中，18h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积95天；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，基质里添加有与湿珍珠岩体积比为15:1.1的菟丝子浸提液，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽。
<实施例4>
本发明提供了打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：于9月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮，得到单性木兰种子，将单性木兰种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为0.5mmol/L的GA3溶液中，12h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积90天，层积过程每7天打开袋口透气30min，并补充水分；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽；
其中，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在200％。
<实施例5>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：于10月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮，得到单性木兰种子，将单性木兰种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为2mmol/L的GA3溶液中，24h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积100天，层积过程每7天打开袋口透气40min，并补充水分；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽；
其中，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在300％。
<实施例6>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：于9月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮，得到单性木兰种子，将单性木兰种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为1.2mmol/L的GA3溶液中，18h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积95天，层积过程每7天打开袋口透气35min，并补充水分；
S3、催芽：将层积后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，28天后结束催芽；
其中，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在250％。
<实施例7>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：于9月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮，得到单性木兰种子，将单性木兰种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为0.5mmol/L的GA3溶液中，12h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积90天，层积过程每7天打开袋口透气30min，并补充水分；所述自封袋的底部装有过氧化钠作为补氧剂，补氧剂体积占种子与湿珍珠岩总体积的1％；
S3、催芽：将层积后的种子表面喷施混合液，然后使用紫外灯对种子表面进行20min的照射，再使用红外灯对种子表面进行10min的照射，两次照射过程中持续翻动种子；再将处理后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，基质里添加有与湿珍珠岩体积比为15:1的菟丝子浸提液，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，每隔36h打开种子发芽箱在发芽盒中喷施一次菟丝子浸提液，28天后结束催芽；所述混合液制备方法为：向100重量份蒸馏水中持续通入臭氧气体制得臭氧水，臭氧水中臭氧浓度为5mg/L，然后加入2重量份的碳酸钠、1重量份碳酸氢钠，溶解后再加入1重量份的滑石粉搅拌均匀，即制得混合液；所述菟丝子浸提液制作方法为：将新鲜带根的菟丝子洗净，控干水分，剪成0.8cm成的小段后称取50g，然后与500mL无水乙醇、100mL蒸馏水充分混匀，使用质量分数为0.5％的木醋液将pH调至4.5，再于60KHz频率下超声10min，然后静置10h，再于30KHz频率下超声20min，再静置24h，然后用4层纱布过滤2次，再将过滤所得滤液移入离心管，3500r/min离心10min，离心后取上清液，于80℃下旋蒸除去无水乙醇，再加500mL蒸馏水稀释，得到菟丝子浸提液；
其中，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在250％；湿珍珠岩制备方法为：将乙醇2重量份、丙二醇0.1重量份、对苯二酚0.01重量份、丙氨酸0.2重量份、谷氨酸0.1重量份、苹果酸0.1重量份、琥珀酸0.1重量份溶于300重量份的蒸馏水，然后向其中通入臭氧气体制得浸泡液，浸泡液中臭氧浓度达到8mg/L，将珍珠岩在浸泡液中浸泡3h，即得到湿珍珠岩。
<实施例8>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：于10月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮，得到单性木兰种子，将单性木兰种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为2mmol/L的GA3溶液中，24h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积100天，层积过程每7天打开袋口透气40min，并补充水分；所述自封袋的底部装有过氧化钠作为补氧剂，补氧剂体积占种子与湿珍珠岩总体积的1.5％；
S3、催芽：将层积后的种子表面喷施混合液，然后使用紫外灯对种子表面进行25min的照射，再使用红外灯对种子表面进行15min的照射，两次照射过程中持续翻动种子；
再将处理后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，基质里添加有与湿珍珠岩体积比为15:1.2的菟丝子浸提液，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，每隔48h打开种子发芽箱在发芽盒中喷施一次菟丝子浸提液，28天后结束催芽；所述混合液制备方法为：向100重量份蒸馏水中持续通入臭氧气体制得臭氧水，臭氧水中臭氧浓度为5mg/L，然后加入3重量份的碳酸钠、2重量份碳酸氢钠，溶解后再加入2重量份的滑石粉搅拌均匀，即制得混合液；所述菟丝子浸提液制作方法为：将新鲜带根的菟丝子洗净，控干水分，剪成1cm成的小段后称取50g，然后与500mL无水乙醇、100mL蒸馏水充分混匀，使用质量分数为0.5％的木醋液将pH调至6.5，再于70KHz频率下超声20min，然后静置12h，再于40KHz频率下超声30min，再静置36h，然后用4层纱布过滤2次，再将过滤所得滤液移入离心管，3500r/min离心10min，离心后取上清液，于80℃下旋蒸除去无水乙醇，再加500mL蒸馏水稀释，得到菟丝子浸提液；
其中，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在300％；湿珍珠岩制备方法为：将乙醇3重量份、丙二醇0.2重量份、对苯二酚0.03重量份、丙氨酸0.3重量份、谷氨酸0.3重量份、苹果酸0.3重量份、琥珀酸0.3重量份溶于500重量份的蒸馏水，然后向其中通入臭氧气体制得浸泡液，浸泡液中臭氧浓度达到8mg/L，将珍珠岩在浸泡液中浸泡5h，即得到湿珍珠岩。
<实施例9>
一种打破单性木兰种子休眠的方法，包括以下步骤：
S1、种子消毒：于9月份采集自然开裂的成熟单性木兰果实，堆放于通风阴凉的室内，待果实充分开裂后捡出种子，置于清水中浸泡至种皮软化后，搓洗去除外层红色假种皮，得到单性木兰种子，将单性木兰种子用质量分数为0.1％的高锰酸钾溶液浸泡2h进行消毒；
S2、赤霉素和层积处理：将消毒后的种子浸泡于浓度为1.1mmol/L的GA3溶液中，18h后将浸泡后的种子取出，再与与湿珍珠岩以1:3的体积比混合，装入塑料自封袋中，封口后置于4℃恒温培养箱中层积95天，层积过程每7天打开袋口透气35min，并补充水分；所述自封袋的底部装有过氧化钠作为补氧剂，补氧剂体积占种子与湿珍珠岩总体积的1.3％；
S3、催芽：将层积后的种子表面喷施混合液，然后使用紫外灯对种子表面进行22min的照射，再使用红外灯对种子表面进行12min的照射，两次照射过程中持续翻动种子；再将处理后的种子播种于发芽盒中，以湿珍珠岩为基质，基质里添加有与湿珍珠岩体积比为15:1.1的菟丝子浸提液，然后将发芽盒放入种子发芽箱中，种子发芽箱设置为：30℃光照条件下12h，20℃黑暗条件下12h，如此交替进行，每隔42h打开种子发芽箱在发芽盒中喷施一次菟丝子浸提液，28天后结束催芽；所述混合液制备方法为：向100重量份蒸馏水中持续通入臭氧气体制得臭氧水，臭氧水中臭氧浓度为5mg/L，然后加入2.5重量份的碳酸钠、1.5重量份碳酸氢钠，溶解后再加入1.5重量份的滑石粉搅拌均匀，即制得混合液；所述菟丝子浸提液制作方法为：将新鲜带根的菟丝子洗净，控干水分，剪成0.9cm成的小段后称取50g，然后与500mL无水乙醇、100mL蒸馏水充分混匀，使用质量分数为0.5％的木醋液将pH调至5.5，再于65KHz频率下超声15min，然后静置11h，再于35KHz频率下超声25min，再静置30h，然后用4层纱布过滤2次，再将过滤所得滤液移入离心管，3500r/min离心10min，离心后取上清液，于80℃下旋蒸除去无水乙醇，再加500mL蒸馏水稀释，得到菟丝子浸提液；
其中，S2和S3中湿珍珠岩的绝对含水量保持在250％；湿珍珠岩制备方法为：将乙醇2.5重量份、丙二醇0.1重量份、对苯二酚0.02重量份、丙氨酸0.2重量份、谷氨酸0.2重量份、苹果酸0.2重量份、琥珀酸0.2重量份溶于400重量份的蒸馏水，然后向其中通入臭氧气体制得浸泡液，浸泡液中臭氧浓度达到8mg/L，将珍珠岩在浸泡液中浸泡4h，即得到湿珍珠岩。
<对比试验>
将新鲜单性木兰种子常规方法层积处理后，然后进行萌发试验，萌发条件为播种于室外自然条件下的土地中，萌发28天，作为对比例1。通过对实施例1～9和对比例1的播种后单性木兰种子萌发起始时间和萌发率进行对比，得出如下数据：
表1各实施例对播种后单性木兰种子萌发起始时间和萌发率的影响
从表1可看出，单性木兰种子经消毒、赤霉素和层积处理、光暗变化催芽，能打破单性木兰种子休眠，有效提高单性木兰种子发芽率，有效缩短种子萌发过程所需时间；加入菟丝子浸提液，保持湿珍珠岩的绝对含水量，湿珍珠岩的制备，补氧剂的使用，对层积后的种子表面喷施含臭氧、碳酸钠、碳酸氢钠以及滑石粉的混合液然后用紫外灯、红外灯对种子进行照射能进一步打破单性木兰种子的休眠，提高发芽率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。