一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法及其应用技术

本发明专利技术属于植物种植领域，具体涉及一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法及其应用，所述方法包括：(1)将黄檗种子在水中浸种18‑32小时后，放入0‑6℃下低温处理25‑32天，并设置重复组，每组种子不少于50粒；(2)将经所述低温处理后的种子置于培养箱中进行萌发实验；(3)1‑5天后观察记录发芽种子数量，并将发芽种子取出；(4)将剩余未发芽种子继续进行所述低温处理，25‑32天后取出并再次置于培养箱中进行20天的所述萌发实验；重复步骤(3)、(4)直至85％以上种子都发芽。本发明专利技术提出了一种高效、准确的变温检测及筛选不同休眠黄檗种子的方法，其对于黄檗种子休眠机制、种子休眠解除方法、栽培策略的优化等都起到了实际有效的指导作用。

A Method for Detecting Dormancy Degree of Berberis amurensis Seeds by Variable Temperature and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法及其应用
本专利技术属于植物种植领域，具体涉及一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法及其应用。
技术介绍
黄檗是我国东北阔叶红松林的主要伴生树种,国家Ⅱ级保护植物,是我国东北闻名的三大硬阔和药用木本植物之一。集药用、材用和观赏价值于一身,具有较高的保护与开发利用远景。由于大量砍伐及生态环境的破坏,资源破坏十分严重,处于衰竭状态。黄檗野生资源的恢复由于存在种群自我更新障碍及种子生理后熟特性十分困难,药材生产及资源保护主要以人工种植及迁地保护的形式进行,黄檗的人工种植及自我更新均以种子为繁殖材料。但由于黄檗种子具有较深的休眠特性,而且休眠程度因产地的不同而有异，这给人工繁殖生产、种子休眠相关研究等带来了诸多不便。种子休眠是植物在长期进化中形成的一种适应环境的生存策略，是指具有正常活力的种子在适宜的萌发条件下不能萌发的现象。黄檗种子的休眠可使黄檗种子在秋季果实脱落到地上后不萌发，而在经过冬季0-10℃低温后，次年春天的适宜时期萌发，保证黄檗幼苗有效躲避早春可能存在的冻害，，而同一批种子具有不同的休眠程度保证了黄檗种子在春天陆续萌发，增加黄檗生存几率，当种子中深度休眠种子比例较高时，冬季0-10℃低温不足以解除种子休眠，春季黄檗种子不能萌发。目前对种子休眠的研究大多停留在种子是否有休眠现象，以及休眠解除上，很少关注到种子休眠程度的差异。然而对于黄檗种子这一特殊类别而言，客观判断其种子休眠程度对于黄檗种子休眠机理研究、黄檗种子休眠解除和黄檗播种栽培策略上具有重大的指导意义。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供了一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法。具体而言，本专利技术提供的方法包括：(1)将黄檗种子在水中浸种18-32小时后，放入0-6℃下低温处理25-32天，设置重复组，每组种子不少于50粒；(2)将经所述低温处理后的种子置于培养箱中，按照全光照：22-25℃，16小时；黑暗：14-16℃，8小时的培养条件进行萌发实验；(3)以胚突破种皮，漏出白色胚根为发芽标志，记录萌发实验结束后的发芽种子数，并将发芽种子取出；(4)将剩余未发芽种子继续进行所述低温处理25-32天；取出并再次置于培养箱中进行所述萌发实验；重复步骤(3)、(4)直至种子发芽率达85％以上(优选在85％、90％、92％、95％等)。现有技术中所公开的关于种子的萌发，往往采用先浸种，然后在4℃冰箱低温层积一定天数，再从冰箱取出后于光照培养箱中进行萌发实验(合适的萌发条件如：14h，24℃，光照3000xl：10h，15℃，无光)，再记录种子萌发数量，诚然上述条件某种程度上有利于种子的快速萌发，但实际过程中发现，针对不同种子，其所能够匹配的萌发条件不同，尤其是针对黄檗种子，由于其特殊的休眠特性，将种子长时间处于4℃冰箱低温条件下，并不能如预期般使得所有的种子都能如期在光照培养箱中萌发并反应其客观的休眠程度/质量，相当一部分的种子反而会丧失/改变其原本的萌发属性，延迟甚至无法萌发，故导致基于上述方法得出的关于种子休眠程度的结论有失客观，并且除获取数据外，并不能准确区分需不同时间解除休眠的种子，无法正确指导相关研究或种植策略的制定，如不同休眠程度种子的生理学研究，不同休眠特性种质的选育。本专利技术选择持续在低温处理+萌发实验交替中完成黄檗种子的萌发(发芽)，在多次交替实验后，意外地发现其可以使处于深度休眠(需要4℃冰箱低温处理90天以上方能萌发)的黄檗种子发芽率达到85％以上，并发现其在得到了更为客观的休眠程度结论的同时，还能顺应黄檗种子独特的休眠特性，将实验种子中不同休眠程度的种子进行分离，用于进行相关的研究及繁育。本专利技术所述的方法，优选挑选当年新采收的黄檗果实，将黄檗种子从果实中剥离，清洗后晾干，室温保存30天后用于浸种。优选地，所述浸种的时间为24小时，以保障种子充分吸收水分，又不会因长时间浸于水中影响生理活动。优选地，所述低温处理在0-6℃的冰箱中进行；优选4℃，以使得该条件下种子既能有效解除休眠，在进行多次变温循环时，又能减少微生物的繁殖，避免种子的腐烂。优选地，本专利技术所述的方法设置不低于3个重复组，优选5个重复组；每组在60-100粒为宜，实践证明，上述程度的样本设置，可避免萌发实验时偶遇的材料污染，和同批次种子中因个体间休眠程度差异较大造成的误差，能够保障检测结果的精准性及稳定性。本专利技术所述的方法，优选所述低温处理的时间为25-35天一个周期，优选30天，在上述时间内，可将需30天以下低温条件解除休眠的浅度休眠种子(最高种子萌发率出现在30天低温以内)、需60天以下低温条件解除休眠的中度休眠种子(最高种子萌发率出现在60天低温以内)、需90天以下低温条件解除休眠的中深度休眠种子(最高种子萌发率出现在90天低温以内)、需90天以上低温条件解除休眠的深度休眠种子准确分类，使不同特性种子的研究及培育得以实现，同时避免了已解除休眠种子在长时间低温条件下因劣化不能在萌发实验中萌发对实验结果的影响，可保障继续研究的实验数据客观准确，由于黄檗特殊的种子休眠特性，随着地球环境的持续升温，自然播种通过环境温度变化解除休眠的效果渐差，成苗率无法得到保障，选育不同休眠程度种质的必要性提升，本专利技术所述方法是目前最为准确和简捷的方法。本专利技术所述的方法，优选培养条件为：全光照：24℃，16小时；黑暗：15℃，8小时，有助于已解除休眠的种子能够完全萌发。本专利技术所述的方法，所述萌发实验开展后，经1-5天第一次观察记录发芽种子数量，之后每隔3天观察记录发芽种子数一次。本专利技术首次经1-5天对发芽种子数进行观察，上述观察周期的设置兼顾了黄檗种子的休眠特性及工作效率，可通过种子发芽的速度分析所形成幼苗的生存能力，及时结束种子萌发行为，减少萌发实验条件下种子受到污染的可能。优选地，后续以3天作为观察周期，每隔3天观察记录发芽种子数量。本专利技术所述的方法，优选步骤(4)中所述的低温处理为30天，选择该时长可在减少实验次数的同时，将需30天以下低温条件解除休眠的浅度休眠种子、需60天以下低温条件解除休眠的中度休眠种子、需90天以下低温条件解除休眠的中深度休眠种子、需90天以上低温条件解除休眠的深度休眠种子准确分类，使不同特性种子的研究及培育得以实现，同时避免了已解除休眠种子在长时间低温条件下因劣化不能在萌发实验中萌发对实验结果的影响，可保障继续研究的实验数据客观准确。作为本专利技术的另一差别，所提供的方法在观察并记录发芽种子数量的同时会将发芽种子取出，采用上述操作，可将萌发种子用于研究和苗木培育，避免萌发种子在新一轮低温处理中腐烂造成污染。本专利技术所述的方法，还包括结合记录的种子发芽的时间和数量信息对其休眠程度进行判断的步骤。具体而言，是将不同时间发芽的数量列出，并做成柱状图或其他统计方式加以显示，具体形式为本领域技术人员所掌握。不同统计方式都可以直观地显示同一批次种子在不同时间的不同发芽数量，据此可判断该批次种子的整体休眠程度(时间越长，则说明需要低温处理以解除休眠的时间越长，其休眠程度越深，通过分析以观察这批黄檗种子休眠程度特征)。本专利技术同时提供了上述方法在黄檗种植中的应用，尤其是在确定黄檗种植策略(尤其是种植时间)以及在判断不同种源/不批次黄檗种子休眠程度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法，其特征在于，包括：(1)将黄檗种子在水中浸种18‑32小时后，放入0‑6℃下低温处理25‑32天，设置重复组，每组种子不少于50粒；(2)将经所述低温处理后的种子置于培养箱中，按照全光照：22‑25℃，16小时；黑暗：14‑16℃，8小时的培养条件进行萌发实验；(3)以胚突破种皮，漏出白色胚根为发芽标志，记录萌发实验结束后的发芽种子数，并将发芽种子取出；(4)将剩余未发芽种子继续进行所述低温处理25‑32天；取出并再次置于培养箱中进行所述萌发实验；重复步骤(3)、(4)直至种子发芽率达85％以上。

【技术特征摘要】
1.一种变温检测黄檗种子休眠程度的方法，其特征在于，包括：(1)将黄檗种子在水中浸种18-32小时后，放入0-6℃下低温处理25-32天，设置重复组，每组种子不少于50粒；(2)将经所述低温处理后的种子置于培养箱中，按照全光照：22-25℃，16小时；黑暗：14-16℃，8小时的培养条件进行萌发实验；(3)以胚突破种皮，漏出白色胚根为发芽标志，记录萌发实验结束后的发芽种子数，并将发芽种子取出；(4)将剩余未发芽种子继续进行所述低温处理25-32天；取出并再次置于培养箱中进行所述萌发实验；重复步骤(3)、(4)直至种子发芽率达85％以上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸种的时间为24小时。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低温处理在0-6℃的冰箱中进行；优选在4℃的冰箱中进行。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昭，段学伟，张本刚，齐耀东，索凤梅，徐硕，范永芳，
申请(专利权)人：中国医学科学院药用植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11