CN104737668A - 一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法及野大豆种子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法及野大豆种子，属于种子培育技术领域。本发明首先用80～98％的浓硫酸浸没野大豆种子9～11min，再用无水乙醇或质量浓度为95％的乙醇浸泡15～20s，之后再用有效率含量为3％～6％的次氯酸钠中浸泡5min，通过调整浓硫酸、乙醇和次氯酸钠的浓度及处理时间，使各个步骤之间协同作用，提高种子的发芽率，发芽整齐度，促进幼苗的生长。本发明野大豆种子，生命力强，发芽整齐，发芽率和成活率高，幼苗长势优异。

Description

一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法及野大豆种子

技术领域

本发明属于种子培育技术领域，具体涉及一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，及采用该方法处理的野大豆种子。

背景技术

野大豆(Glycine soja Sieh.et Zuce)属豆科(Leguminosae)大豆属(Glycine)一年生草本植物，起源于我国，在我国虽资源丰富，但由于生态破坏和环境污染导致野生资源量明显下降，国家第一批重点保护濒危野生植物，列为二级保护植物。野大豆在抗拒恶劣环境的自然选择中，为确保延续种的繁衍，形成种子硬实的野生习性，而且野大豆具有耐盐碱、抗寒性、抗病性等优良特性，对改良栽培大豆具有极其重要的价值，但是其硬实率高达96％，在自然状态下全部吸水要用5～7年时间，因此在进行人工栽培和科学研究时必需进行种子处理，以破除硬实，提高发芽率，豆科植物种子硬实主要是由于其种皮有致密栅栏组织，不透气、不透水，故不经处理种子很难迅速发芽，加上种皮被霉菌污染导致幼芽患病，给人工栽培生产和改良育种带来困难和不便。

目前，提高硬实种子发芽率的方法有CN1817078A中公开的温水浸泡的方法，CN103416276A中公开的低温冷冻的方法，CN103797932中公开的浓硫酸酸蚀、砂纸摩擦、手工破壳等方法，及针刺种皮和机械碾磨等方法，而且中国专利CN1033296959A中公开了一种提高苦豆子种子发芽率和成活率的方法，具体公开了首先采用浓硫酸浸泡1～1.5小时，再采用乙醇和次氯酸对浸泡后的种子进行消毒的方式，提高了苦豆子种子的发芽率和成活率，但是按照上述现有技术公开的方法，尤其是浓硫酸的浸泡时间，仍然无法提高野大豆种子的发芽率和成活率。

目前，在对野大豆快速繁殖时，仍没有确切的标准，造成种子发芽率低、萌发不整齐，且幼苗长势差，不仅耗费人力和时间，给科研工作者带来困惑，也成为人工栽培过程中影响播种保全苗的主要问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法。

同时，本发明还在于提供一种采用本发明方法处理的野豆子种子。

一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，包括以下操作步骤：

1)用80～98％的浓硫酸浸没野大豆种子9～11min，滤出浓硫酸，用无菌水冲洗种子，洗去种子表面浓硫酸；采用浓硫酸浸泡破除种子表面的坚硬外皮，破坏外皮层的角质层和中皮层的栅栏层的组织结构，提高种子种孔对水分和氧气的吸收，促进种子萌发，经9～11min浸泡后，使种子发芽率达到100％；同时，浸泡后用无菌水冲洗表面浓硫酸，避免浓硫酸的残留对种子的腐蚀。

2)将步骤1)处理后的野大豆种子浸泡于无水乙醇或质量浓度为95％的乙醇水溶液中15～20s；采用乙醇浸泡种子，消除种子表面的脂溶性物质等极性物质，标语下一步对种子进行表面消毒时，次氯酸钠能够均匀分布在种子表面，提高次氯酸钠对附着在表皮层的微生物的灭杀作用。

3)将步骤2)处理后的野大豆种子浸泡于有效率含量为3％～6％的次氯酸钠中3～5min，用无菌水冲洗掉表面的次氯酸钠。采用次氯酸钠浸泡种子，杀死残留在野大豆表皮上得微生物，确保种子长出的幼苗不受种皮上的细菌、霉菌等杂菌的污染；同时用无菌水冲洗表面次氯酸钠，避免次氯酸钠的残留对种子的腐蚀。

优选的，步骤2)中所述乙醇为无水乙醇；步骤3)中所述次氯酸钠的有效氯含量为6％。

步骤1)和步骤3)中所述无菌水冲洗的次数为5～8次。

所述野大豆种子为挑选的大小均一、颜色一致、颗粒饱满的种子。

经浓硫酸、乙醇和次氯酸钠处理后的野大豆种子，其后期的吸胀及发芽培养可采用常规方法。

优选的，一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，还包括如下步骤：将步骤3)处理后的野大豆种子置于无菌的铺有滤纸的容器中，喷洒无菌水浸润滤纸，加盖后于22℃下使种子充分吸水膨胀18～24h备用。吸胀处理过程加盖是为了减少培养箱内霉菌孢子等得污染。

优选的，控制喷洒无菌水使滤纸吸水饱和后至种子1/3高度处。

优选的，一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，还包括如下步骤：将吸水膨胀处理后的野大豆种子于白天22℃/夜间15℃，光暗周期16L：8D条件下培养，每天定时用无菌水冲洗幼苗。发芽培养过程中，每天定时用无菌水冲洗幼苗是为了保证种子萌发过程的无菌状态。

所述培养的时间为5～10天。

所述培养为在空气相对湿度为65～75％条件下培养。

所述培养为在光照强度为1500lux条件下培养。

所述无菌水冲洗幼苗的次数为1～2次。

一种采用上述提高野大豆种子发芽率和成活率的方法处理得到的野大豆种子。

本发明提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，将野大豆种子依次浸泡于浓硫酸、乙醇和次氯酸钠中进行预处理，通过优选浓硫酸、乙醇和次氯酸钠的浓度及浸泡处理时间，使各个步骤之间相互协同作用，最大限度的提高种子的发芽率和成活率，及出苗整齐度，显著促进幼苗胚轴和根的伸长并加快子叶的展开速度，确保长出的幼苗不受细菌、霉菌等杂菌的污染，同时对幼苗的根冠比和鲜重有良好的促进作用；尤其是通过限定浓硫酸的浸泡处理时间为9～11min，使野大豆的发芽率最低达到99.2％。

进一步的，优选乙醇为无水乙醇，次氯酸钠的有效氯含量为6％，与浓硫酸浸泡处理9～11min，协同作用，使野大豆的发芽率、发芽势、成活率均达到100％，根冠比也显著的提高，且生长的幼苗真叶展开，苗健壮，根系直、发达，侧根多。

更进一步的，本发明方法，通过限定种子吸胀处理的吸胀温度为22℃，提高种子的发芽率。

采用本发明方法得到的野大豆种子，生命力强，发芽率高、出苗整齐度高、幼苗长势优异。

附图说明

图1试验例1中不同的浓硫酸处理时间野大豆发芽及苗子长势；其中CK为对照实例；

图2野大豆种子。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例中的野大豆种子为2012年10月～12月份收集于内蒙古努鲁尔山北麓河套和黄河流域河南段，挑选大小均一为3～4mm，颜色一致呈黑褐色，饱满且无损的种子，如图2所示。

实施例1

本实施例提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，具体操作步骤为：

1)将种子置于带滤网的过滤器中，用质量浓度为80％的浓硫酸浸没过滤器内的种子11min，提起过滤器滤出硫酸，并用无菌水冲洗种子5～8遍；

2)将步骤1)处理过的种子在质量浓度为95％的乙醇中浸泡15s；

3)将步骤2)处理过的种子在配制好的有效氯含量为3％的次氯酸钠中浸泡3min，用无菌水冲洗种子5～8遍，使种子表面无次氯酸钠气味；

4)将步骤3)处理后的种子置入灭菌的铺有滤纸的直径为12cm的培养皿中，使种子分散开，喷洒无菌水，使滤纸充分润湿，置于恒温光照培养箱中加培养皿盖，恒温22℃条件下使种子吸胀18小时，备用；

5)将步骤4)吸胀处理后的种子，在白天和夜间22℃/18℃，光照强度为1500lux，光暗周期16L：8D，空气相对湿度为65～75％的条件下，培养10天，每天定时用无菌水冲洗1-2次幼苗，即完成。

本实施例中野大豆种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。其中发芽率是测试种子发芽数占测试种子总数的百分比，成活率是指成活(发芽)种子数占供试种子数的百分率。

实施例2

本实施例提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，具体操作步骤为：

1)将种子置于带滤网的过滤器中，用质量浓度为80％的浓硫酸浸没过滤器内的种子10min，提起过滤器滤出硫酸，并用无菌水冲洗种子5～8遍；

2)将步骤1)处理过的种子在质量浓度为95％的乙醇中浸泡18s；

3)将步骤2)处理过的种子在配制好的有效氯含量为5％的次氯酸钠中浸泡4min，用无菌水冲洗种子5～8遍，使种子表面无次氯酸钠气味；

4)将步骤3)处理后的种子置入灭菌的铺有滤纸的直径为12cm的培养皿中，使种子分散开，喷洒无菌水，使滤纸充分润湿，置于恒温光照培养箱中加培养皿盖，恒温22℃条件下使种子吸胀20小时，备用；

5)将步骤4)吸胀处理后的种子，在白天和夜间22℃/18℃，光照强度为1500lux，光暗周期16L：8D，空气相对湿度为65～75％的条件下，培养10天，每天定时用无菌水冲洗1-2次幼苗，即完成。

本实施例中野大豆种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。

实施例3

本实施例提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，具体操作步骤为：

1)将种子置于带滤网的过滤器中，用质量浓度为80％的浓硫酸浸没过滤器内的种子9min，提起过滤器滤出硫酸，并用无菌水冲洗种子5～8遍；

2)将步骤1)处理过的种子在质量浓度为95％的乙醇中浸泡20s；

3)将步骤2)处理过的种子在配制好的有效氯含量为6％的次氯酸钠中浸泡5min，用无菌水冲洗种子5～8遍，使种子表面无次氯酸钠气味；

4)将步骤3)处理后的种子置入灭菌的铺有滤纸的直径为12cm的培养皿中，使种子分散开，喷洒无菌水，使滤纸充分润湿，置于恒温光照培养箱中加培养皿盖，恒温22℃条件下使种子吸胀24小时，备用；

5)将步骤4)吸胀处理后的种子，在白天和夜间22℃/18℃，光照强度为1500lux，光暗周期16L：8D，空气相对湿度为65～75％的条件下，培养10天，每天定时用无菌水冲洗1-2次幼苗，即完成。

本实施例中野大豆种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。

实施例4～18

实施例4～18中浓硫酸浓度、乙醇浓度、次氯酸钠有效氯含量变化，其他同实施例3，具体详见下表1。实施例4～18中野大豆种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。

对比例1～3

对比例1～3中浓硫酸浓度、乙醇浓度、次氯酸钠有效氯含量变化，其他条件同实施例3，具体详见下表1。对比例1～3中野大豆种子发芽率、苗高、鲜重及成活率数据详见下表1。

表1实施例1～18及对比例1～3中野大豆种子发芽率、发芽势、苗高、鲜重结果

注：发芽势是按4天计算；发芽率是按7天计算；同一列中数据后不同小写字母表示在P＜0.05差异显著。

表1所示数据表明，实施例1～18中采用浓硫酸的质量浓度为80％～98％，乙醇为无水乙醇或质量浓度为95％的乙醇，次氯酸的有效率含量为3％～6％，野大豆种子在该限定的浓度范围内，依次经过浓硫酸、乙醇和次氯酸钠浸泡处理后，使种子的发芽率和成活率最低达到99.2％，最高实现100％，发芽势最低达到97.5％，最高达到100％，苗高为3.2～3.5cm，鲜重为4.22～4.55g/10株，而对比例1中降低浓硫酸的质量浓度为70％，乙醇的质量浓度70％，使发芽率仅达到89.3％，发芽势仅为56.8％，苗高仅为1.7cm，鲜重为3.31g/10株，成活率仅为89.3％；对比例2中不使用次氯酸钠对种子表面进行消毒处理，使种子的发芽率虽然达到了100％，但是成活率仅为92.6％，发芽势也仅为88.7％，苗高仅为1.8cm，鲜重仅为3.24g/10株；对比例3中不使用无水乙醇和次氯酸钠处理，使种子的发芽率仅达到82.6，成活率仅为81.3％，发芽势也仅为94.3％，苗高仅为2.3cm.

上述结果表面，降低浓硫酸的质量浓度、乙醇的质量浓度，均使野大豆种子的发芽率、成活率和发芽势降低，苗高和鲜重降低；另外，不使用无水乙醇消除表面的极性物质，使次氯酸钠不能均匀的覆盖种皮表面，消除种皮上的细菌、霉菌等杂菌，使种子的发芽率降低的同时，发芽势，成活率、苗高和鲜重都有所降低；另外，不使用次氯酸钠进行消毒处理，种子的发芽率虽然也达到100％，但是由于受种皮上细菌、霉菌等杂菌的污染，使种子的发芽势、成活率、苗高和鲜重都有所降低。该结果表明，浓硫酸、乙醇和次氯酸钠需要在一定的浓度范围内，才能很好的发挥协同作用，提高种子的发芽率和出苗整齐度。

试验例1筛选浓硫酸的浸泡时间

试验方法：采用浓硫酸的质量浓度为90％，设定浓硫酸的浸泡时间分别为5min、7min、9min、10min、11min、13min、20min，并以不进行浓硫酸浸泡作为对照实例；浓硫酸浸泡后，依次经过如实施例3所述的乙醇浸泡处理和次氯酸钠浸泡处理，吸胀和发芽培养。

不同的浓硫酸处理时间野大豆发芽和幼苗长势如图1所示；分别检测不同的浓硫酸处理时间获得的种子的发芽率、发芽势、成活率、根冠比和长势，结果如下表2所示：

表2 不同的浓硫酸处理时间对野大豆发芽状况及长势的影响

注：发芽势是按4天计算；发芽率是按7天计算；同一列中数据后不同小写字母表示在P＜0.05差异显著。

由表2可知，浓硫酸处理时间过短为5～7min或处理时间过长为13～20min，种子的发芽率、发芽势、成活率和根冠比均低于浓硫酸处理时间为9～11min实现的发芽率、发芽势、成活率和根冠比，因此，浓硫酸的最佳处理时间为9～11min，使种子的发芽率、发芽势和成活率均达到100％，种子生活力强、发芽整齐，出苗一致。根冠比为1.32～1.35之间，与对照实例相比都呈现显著性差异(p<0.05)，说明为苗子后期的生长发育打下很好的基础，并且发芽真叶展开，苗健壮，根系直，发达，侧根多，说明浓硫酸处理9～11min，使种子发芽后长势优异。

试验例2筛选恒温吸胀温度

在光周期为16L：8D下，设定15℃、20℃、22℃、25℃、30℃四个温度下吸胀，其他操作如实施例3，吸胀过程中每个培养皿中放置40粒种子，每个温度下做3个重复，分别检测不同的吸胀温度下发芽率和发芽时间，结果如下表3所示：

表3 不同的恒温吸胀温度对种子发芽率和发芽时间的影响

编号	温度(℃)	发芽率(％)	平均发芽时间(d)
				1	15	99.2	3.5a
2	20	99.2	2.5b
				3	22	100	1.5c
4	25	99.2	1.4d
				5	30	99.2	1.3e

注：不同小写字母表示在P＜0.05差异显著

从表3可看出，22℃下发芽率为100％，经吸胀过程之后平均发芽时间为1.5天，而30℃发芽时间最短，为1.3天，但发芽率不能达100％；25℃、20℃和15℃发芽率均为99.17％，发芽时间也相应拉长(P＜0.05)。因此，加盖于22℃下是种子成分吸水膨胀是最佳的温度。

Claims (10)

1.一种提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

1)用80～98％的浓硫酸浸没野大豆种子9～11min，滤出浓硫酸，用无菌水冲洗种子，洗去种子表面浓硫酸；

2)将步骤1)处理后的野大豆种子浸泡于无水乙醇或质量浓度为95％的乙醇水溶液中15～20s；

3)将步骤2)处理后的野大豆种子浸泡于有效率含量为3％～6％的次氯酸钠中3～5min，用无菌水冲洗掉表面的次氯酸钠。

2.如权利要求1所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，步骤2)中所述乙醇为无水乙醇；步骤3)中所述次氯酸钠的有效氯含量为6％。

3.如权利要求1所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，步骤1)和步骤3)中所述无菌水冲洗的次数为5～8次。

4.如权利要求1所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，还包括如下步骤：将步骤3)处理后的野大豆种子置于无菌的铺有滤纸的容器中，喷洒无菌水浸润滤纸，加盖后于22℃下使种子充分吸水膨胀18～24h备用。

5.如权利要求4所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，还包括如下步骤：将吸水膨胀处理后的野大豆种子于白天22℃/夜间15℃，光暗周期16L：8D条件下培养，每天定时用无菌水冲洗幼苗。

6.如权利要求5所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，所述培养的时间为5～10天。

7.如权利要求5所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，所述培养为在空气相对湿度为65～75％条件下培养。

8.如权利要求5所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，所述培养为在光照强度为1500lux条件下培养。

9.如权利要求5所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法，其特征在于，所述无菌水冲洗幼苗的次数为1～2次。

10.一种采用如权利要求1所述的提高野大豆种子发芽率和成活率的方法处理得到的野大豆种子。