一种东北红豆杉种子集成后熟方法转让专利
申请号 : CN201310018957.4
文献号 : CN103039155B
文献日 : 2014-09-17
发明人 : 朱俊义 , 顾地周 , 冯颖 , 姚慧敏 , 闫中雪 , 顾川岳 , 王秋爽 , 沈红梅 , 袁浩
申请人 : 通化师范学院
摘要 :
本发明涉及一种植物种子处理领域，即一种东北红豆杉种子集成后熟方法。其步骤如下：种子进行变温处理分为两个阶段，第一阶段变温幅度和时间：白天温度为23±2℃，处理14h，夜间温度为15±2℃，处理10h，处理80～95d；第二阶段变温幅度和时间：白天温度为15±2℃，处理6h，夜间温度为3±2℃，处理18h，处理75～90d。东北红豆杉种子可由心形胚后期或子叶胚初期，最终发育到可直接萌发的成熟子叶胚种子，播种45d后，东北红豆杉种子发芽率达85.0%以上。本方法具有处理东北红豆杉时间短、可操作性强、发芽率极高等优点，属集成一步后熟技术，可推广应用于东北红豆杉的工厂化育苗和规模化栽培。
权利要求 :
1.一种东北红豆杉种子集成后熟方法，其特征在于步骤如下：（1）采集东北红豆杉成熟果实，用水将种子和果肉分离后洗出成熟种子，用70%硫酸溶液浸泡种子60～90 min后，倒掉硫酸溶液用清水冲洗种子3次；种子磨去坚硬种皮后，-1 -1 -1用1.80～1.90 mg·L 的6-BA、 2.10～2.30 mg·L 的GA3和0.20～0.40 mg·L 的
2,4-D混合溶液浸泡36 h；使种子与河砂拌均后装入木槽中，覆盖并置于室内进行155～
185 d的变温处理；
（2）变温处理分为两个阶段，第一阶段变温幅度和时间：白天温度为23±2 ℃，处理14 h，夜间温度为15±2 ℃，处理10 h，处理80～95 d；第二阶段变温幅度和时间：白天温度为15±2 ℃，处理6 h，夜间温度为3±2 ℃，处理18 h，处理75～90 d。
2.按照权利要求1所述的东北红豆杉种子集成后熟方法，其特征在于种子：河砂＝
1:3。
说明书 :
一种东北红豆杉种子集成后熟方法
[0001] 技术领域
[0002] 本发明涉及一种植物种子处理领域，即一种东北红豆杉种子集成后熟方法。
背景技术
[0003] 在现有技术中，东北红豆杉(Taxus cuspidata Sieb. et Zucc.)又称紫杉、赤板松，红豆杉科红豆杉属常绿乔木，该种在长白山区数量稀少，分布区域十分狭窄，仅在吉林省石湖自然保护区内有较大的种群面积，其他区域仅有零星分布。被《国家重点保护野生植物名录（第一批）》定为国家一级重点保护植物。被《中国物种红色名录》定为易危种（VU）。在《吉林省野生动植物保护管理暂行条例》一文中被定为省级一类重点保护植物。东北红豆杉不仅是材用植物，也是重要的药用植物，其茎、枝、叶和根可入药，主要成分含紫杉醇、紫杉碱、双萜类化合物。有抗癌功能，并有抑制糖尿病及治疗心脏病的效用。此外种子还可以榨油等。也可作东北及华北地区的绿化及造林树种。
[0004] 东北红豆杉用插条扦插或种子繁殖，其果实成熟后，种子中的种胚处于心形胚后期或子叶胚初期阶段，加之种皮坚硬，种胚成熟后很难破壳发芽，所以，种子播种后当年不萌发，2～3年后仅极少数萌发，而插条扦插繁殖不仅生根率极低，植株多为灌木型不利于造林，而且导致野生资源受到灭绝性威胁。因此，大规模人工栽培、开发和利用受到极大限制。
发明内容
[0005] 本发明的目的是针对上述不足而提供一种可操作性强、发芽率高的东北红豆杉种子集成后熟方法。
[0006] 本发明的技术解决方案是：一种东北红豆杉种子集成后熟方法，其步骤如下：
[0007] （1）种子磨去坚硬种皮后，用1.80～1.90 mg·L-1的6-BA、 2.10～2.30 mg·L-1-1的GA3和0.20～0.40 mg·L 的2,4-D混合溶液浸泡36 h；使种子与河砂1:3拌均后装入木槽中，覆盖并置于室内进行155～185 d的变温处理；
[0008] （2）变温处理分为两个阶段，第一阶段变温幅度和时间：白天温度为23±2 ℃，处理14 h，夜间温度为15±2 ℃，处理10 h，处理80～95 d；第二阶段变温幅度和时间：白天温度为15±2 ℃，处理6 h，夜间温度为3±2 ℃，处理18 h，处理75～90 d。
[0009] 本发明的优点是：1、本发明采取集成方法对种胚形态发育、生理后熟及种壳进行处理，以达到种子快速后熟的目标，解决以往人工后熟采取步骤复杂、时间长和发芽率低等问题。本发明为进一步人工规模化栽培东北红豆杉提供优质种苗具有重要意义。东北红豆杉种子可由心形胚后期或子叶胚初期，最终发育到可直接萌发的成熟子叶胚种子，播种45 d后，东北红豆杉种子发芽率达85.0%以上。2、本方法不仅解决了种子萌发难和扦插存在生根率极低、威胁野生资源等问题，而且克服了以往报道中需要变温处理后，再经过冷冻层积达到生理后熟的复杂过程。3、本方法具有处理东北红豆杉时间短、可操作性强、发芽率极高等优点。属集成一步后熟技术，可推广应用于东北红豆杉的工厂化育苗和规模化栽培。
[0010] 下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。
具体实施方式
[0011] 1材料与方法
[0012] 1.1实验材料及处理
[0013] 秋季（10月上旬），采集东北红豆杉成熟果实（紫红色），用水将种子和果肉分离后洗出成熟种子。用70%硫酸溶液浸泡种子60～90 min后，倒掉硫酸溶液用清水冲洗种子3次，再用粗河砂与种子混合（2︰1）后将外种皮搓掉一部分保留薄薄一层（此时水分可渗入种胚）。然后将种子连同河砂用不同质量浓度的6-苄氨基嘌呤（6-BA）（浓度控制在-1 -1
1.20～1.70 mg·L ）、赤霉素（GA3）（浓度控制在1.50～2.00 mg·L ）和2,4-二氯苯氧-1
乙酸（2,4-D）（浓度控制在0.50～1.00 mg·L ）溶液中浸泡36 h，再均匀拌入1份河砂（使种子与河砂比例达到1:3）后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行变温处理，保持相对湿度控制在70%左右。
1.20～1.70 mg·L ）、赤霉素（GA3）（浓度控制在1.50～2.00 mg·L ）和2,4-二氯苯氧-1
乙酸（2,4-D）（浓度控制在0.50～1.00 mg·L ）溶液中浸泡36 h，再均匀拌入1份河砂（使种子与河砂比例达到1:3）后装入木槽中，覆盖塑料薄膜置于室内进行变温处理，保持相对湿度控制在70%左右。
[0014] 1.2东北红豆杉种子的后熟和播种
[0015] 经过1.1中方法将种子浸泡装箱后开始变温处理，变温处理分为两个阶段，第一阶段变温幅度和时间：白天温度为23±2 ℃，处理14 h，夜间温度为15±2 ℃，处理10 h，待种胚子叶胚发生率达到60%以上时，进入第二个阶段处理；第二阶段变温幅度和时间：白天温度为15±2 ℃，处理6 h，夜间温度为3±2 ℃，处理18 h。处理期限为50～125 d。期间每15 d取种子观察种胚发育情况，按每50粒种子形态发育到子叶胚的百分率为考察对象，即子叶胚发生率=子叶胚数/50×100%。为提高东北红豆杉种胚子叶胚发生的发生
4
率和发生速度，采用均匀设计法设计实验，选用U12(12)均匀表，每个处理50粒种子，重复3次取平均值，筛选确定影响东北红豆杉种子后熟的6-BA、GA3、2,4-D溶液的最佳质量浓度和处理时间。
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率和发生速度，采用均匀设计法设计实验，选用U12(12)均匀表，每个处理50粒种子，重复3次取平均值，筛选确定影响东北红豆杉种子后熟的6-BA、GA3、2,4-D溶液的最佳质量浓度和处理时间。
[0016] 通过以上处理的东北红豆杉种子不需再进行冷冻层积处理，可筛除河砂直接均匀行播于做好的土床（畦）上，并用细土覆盖，土层厚度为1.0 cm左右，浇透水，待种子发芽。
[0017] 26-BA、GA3、2,4-D浓度交叉配比和变温处理时间影响东北红豆杉种子子叶胚发生的结果
[0018] 表1影响东北红豆杉种子后熟主要因素的U12(124)试验设计与结果
[0019]
[0020] 数据(表1)经分析处理后可得回归方程为Y=-12.9＋25.8X1＋37.9X2-24.3X3＋0.058X4，显著性水平α ＝0.05，复相关系数R ＝0.9885，剩余标准差S＝1.4500，检验值Ft＝74.76﹥临界值F(0.05,4,7)＝4.120，回归方程具有显著性，6-BA、GA3、2,4-D和变温处理时间均对东北红豆杉种胚子叶胚的发生影响显著。计算6-BA、GA3、2,4-D和变温处理时间对东北红豆杉种胚子叶胚发生的贡献值和贡献率可知，U1＝160，U1/U ＝25.3%；U2＝248，U2/U＝39.3%；U3＝142，U3/U ＝22.5%；U4＝13.1，U4/U＝2.07%，说明4个因素对东北红豆杉种胚子叶胚发生的贡献顺序为：GA3>6-BA>2,4-D>变温处理时间，又因6-BA、GA3和变温处理时间与子叶胚发生率呈正相关，而2,4-D与子叶胚发生率呈负相关。变温处理时间对东北红豆杉子叶胚发生率的贡献虽小，但变温处理时间在东北红豆杉种胚子叶胚发生过程中同样起不可缺少的作用。由此推测，6-BA和GA3质量浓度分别高于1.70 mg·L-1和2.00 mg·L-1，2,4-D质量浓度低于0.50 mg·L-1，变温处理时间超过125 d时，东北红豆杉种胚子叶胚发生率可能更高。为验证此推测，又以6-BA质量浓度为1.70、1.80、1.90和2.00 mg·L-1，GA3质量浓度为2.00、2.10、2.20、2.30、2.40和2.50 mg·L-1，2,4-D质量浓度为
0.50、0.40、0.30、0.20、0.10和0.00 mg·L-1，变温处理时间为125、140、155、170、185和200 d开展12个水平的验证试验，重复3次。结果发现，6-BA、GA3和2,4-D质量浓度范围分别为(1.80～1.90 mg·L-1)、(2.10～2.30 mg·L-1)和(0.20～0.40 mg·L-1)和变温处理时间为(155～185 d)时，子叶胚发生率最高，平均发生率达98.0%以上，均比表1所列12个处理的子叶胚发生率高。
0.50、0.40、0.30、0.20、0.10和0.00 mg·L-1，变温处理时间为125、140、155、170、185和200 d开展12个水平的验证试验，重复3次。结果发现，6-BA、GA3和2,4-D质量浓度范围分别为(1.80～1.90 mg·L-1)、(2.10～2.30 mg·L-1)和(0.20～0.40 mg·L-1)和变温处理时间为(155～185 d)时，子叶胚发生率最高，平均发生率达98.0%以上，均比表1所列12个处理的子叶胚发生率高。
[0021] 3 结论
[0022] 通过以上实验数据处理和分析可知，影响东北红豆杉种胚子叶胚发生的因素及范围分别为6-BA (1.80～1.90 mg·L-1)、GA3质量浓度为(2.10～2.30 mg·L-1)、2,4-D(0.20～0.40 mg·L-1)和变温处理时间为(155～185 d)。
[0023] 因此，可以确定东北红豆杉种子后熟的条件为：种子用粗砂磨去大部分坚硬种皮后，用1.80～1.90 mg·L-1的6-BA、 2.10～2.30 mg·L-1的GA3和0.20～0.40 mg·L-1的2,4-D混合溶液浸泡36 h后，添加河砂使种子与河砂（1:3）拌均后装入木槽中，覆盖塑