一种促进长穗偃麦草种子萌发的方法与流程

本发明涉及植物种子萌发技术领域，更具体地，涉及一种促进长穗偃麦草种子萌发的方法。

背景技术：

长穗偃麦草(elytrigiaelongata)是小麦族(triticeae)禾本科(poaceae)偃麦草属(elytrigia)多年生根茎疏丛型草本植物，具有较强的抗旱耐盐性，是改良盐碱地的理想草本植物之一，同时，也是小麦(triticumaestivum)的近缘种，已成为改良小麦不可或缺的野生基因库。它原产于欧洲南部和小亚里亚，目前在北美洲西部温暖地带多有种植，我国引入后在北方(新疆、内蒙古、甘肃等省区)及东部沿海盐碱地上种植，既可作为我国北方地区的优良饲草，又可作为生态环境建设的理想草种。

目前国内外学者对长穗偃麦草种质资源收集，抗旱性、耐盐性、耐cd和zn重金属特性的评价，耐盐基因eehkt1；4和eeskor功能验证，抗锈病霜霉病等病害、耐旱、耐干热风、长穗或多花等优良基因转到普通小麦中培育优良小麦品种等方面开展了系列研究，结果表明长穗偃麦草种质资源抗逆性强、应用价值大、应用前景广阔。

但是，在自然(25℃)条件下处理7天长穗偃麦草种子发芽率仅为75％左右，如果再延长时间发芽率最多才可提高到81.5％。在变温10℃～20℃(低温16h+高温8h循环)处理需要9天时间种子发芽率可达到91.5％，这在很大程度上限制了长穗偃麦草在生产实际中的规模推广应用及其种业的高质量发展。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种促进长穗偃麦草种子萌发的方法，通过合适温度、光照以及特定浓度赤霉素的共同作用，达到了同时提高长穗偃麦草种子发芽率和萌发效率的效果。

本发明实施例提供一种促进长穗偃麦草种子萌发的方法，包括将长穗偃麦草种子置于25℃、光照16h/黑暗8h条件下培养，同时进行赤霉素ga3处理，所述赤霉素ga3的浓度为1000～1500mg/l。

长穗偃麦草种子在自然(25℃)条件下萌发7天，发芽率仅有75％左右；在变温10℃～20℃(低温16h+高温8h循环)处理需要9天时间种子发芽率可以达到91.5％。发明人尝试调节种子的培养温度和光照，但见效一般。又尝试使用生长调节剂对长穗偃麦草种子进行处理，结果使用吲哚乙酸(iaa)、吲哚丁酸(iba)收效甚微，而使用萘乙酸(naa)虽然发芽率大大得到提高，但是种子发芽势和发芽指数却并不理想。

经过大量实验，发明人发现，只有按照本发明的方法，即同时满足温度为25℃、光照16h/黑暗8h培养和浓度为1000～1500mg/l的赤霉素ga3处理，才能实现显著促进长穗偃麦草种子萌发，仅需7天，种子发芽率即可达89.67％～96.67％，同时胚根长、胚芽长、发芽势和发芽指数等指标均较为理想。

在本发明的优选实施方式中，所述赤霉素ga3的浓度为1500mg/l。

在本发明的优选实施方式中，所述光照强度为2400～2600lx，进一步优选为2500lx。

在本发明的优选实施方式中，所述进行赤霉素ga3处理具体为将所述长穗偃麦草种子浸泡于所述赤霉素ga3中。

在本发明的优选实施方式中，所述长穗偃麦草种子置于双层滤纸床上。双层滤纸吸水性比较好。

在本发明的优选实施方式中，所述长穗偃麦草种子为经过消毒预处理后的种子。所述消毒预处理可以为用浓度5％的次氯酸钠进行消毒20min。

作为本发明的一个优选实施方式，所述促进长穗偃麦草种子萌发的方法，包括以下步骤：

选取籽粒饱满和质地均匀的长穗偃麦草种子，用浓度5％次氯酸钠消毒20min后，用蒸馏水冲洗干净；

将经过消毒并冲洗干净的长穗偃麦草种子置于铺有双层滤纸的培养皿中，加入浓度为1500mg/l的赤霉素ga3，使种子浸泡于其中，然后将装有种子和赤霉素ga3的培养皿置于25℃恒温下，进行光照(2500lx)16h/黑暗8h培养直至发芽结束。

本发明提供的方法通过合适温度、光照以及特定浓度赤霉素的共同作用，不仅提高了长穗偃麦草种子发芽率，还大大提高了其萌发效率，仅需7天，发芽率即可达96.67％。本发明的方法操作简单，易于掌握，可为长穗偃麦草人工草地规模化和规范化高效建植提供重要技术指导。

附图说明

图1为不同温度处理(光照16h，黑暗8h)对长穗偃麦草种子发芽率的影响；

图2为不同浓度赤霉素处理(25℃，光照16h，黑暗8h)对长穗偃麦草种子发芽率的影响；

图3为不同浓度赤霉素处理(25℃，光照16h，黑暗8h)对长穗偃麦草种子胚根长和胚芽长的影响；

图4为不同浓度赤霉素处理(25℃，光照16h，黑暗8h)对长穗偃麦草种子发芽势和发芽指数的影响。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

以下实施例中所用长穗偃麦草种子来源于美国国家植物种质资源库。

发芽结束后计算发芽率，发芽率＝发芽种子数/供试种子数×100％，其中以胚根突出种皮长度超过种子长度作为萌发标准。

发芽势＝第5d的发芽种子数/供试种子总数×100％。

发芽指数＝σ(gt/dt)，其中gt为处理后t日的发芽数；dt为相应的发芽日数。

实施例1

本实施例提供一种促进长穗偃麦草种子萌发的方法，包括以下步骤：

选取籽粒饱满、质地均匀的长穗偃麦草种子，用浓度5％次氯酸钠消毒20min后，用蒸馏水冲洗干净；

将经过消毒并冲洗干净的长穗偃麦草种子置于铺设了双层滤纸的培养皿中，加入浓度为1500mg/l的赤霉素ga3溶液，使种子浸泡于其中，然后将装有种子和赤霉素ga3溶液的培养皿置于25℃恒温下，进行光照(2500lx)16h、黑暗8h交替培养。

上述处理5次重复，每次重复50粒种子。每天为种子加入适量同浓度的培养液，萌发到高峰期时，用消毒的镊子为种苗翻下身。从处理第3天开始每天检查记录发芽种子数，到种子不再萌发为止。

本实施例中，第7天时，发芽率为96.67％。

实施例2

本实施例提供一种促进长穗偃麦草种子萌发的方法，包括以下步骤：

选取籽粒饱满、质地均匀的长穗偃麦草种子，用浓度5％次氯酸钠消毒20min后，用蒸馏水冲洗干净；

将经过消毒并冲洗干净的长穗偃麦草种子置于铺设了双层滤纸的培养皿中，加入浓度为1000mg/l的赤霉素ga3溶液，使种子浸泡于其中，然后将装有种子和赤霉素ga3溶液的培养皿置于25℃恒温下，进行光照(2500lx)16h、黑暗8h交替培养。

上述处理5次重复，每次重复50粒种子。其余操作同实施例1。

本实施例中，第7天时，种子发芽率为89.67％。

实验1培养温度对种子发芽率的影响

选取籽粒饱满、质地均匀的长穗偃麦草种子，用浓度5％次氯酸钠消毒20min后，用蒸馏水冲洗干净；

采用培养皿+双层滤纸床，将长穗偃麦草种子分别置于15℃、20℃、25℃、30℃和35℃下培养，并在每个温度条件进行光照(2500lx)16h、黑暗8h交替培养，每个处理5次重复，每次重复50粒种子。每天为种子加入适量同浓度的培养液，萌发到高峰期时，用消毒的镊子为种苗翻下身。

从处理第3天开始每天检查记录发芽种子数，到种子不再萌发为止。

各温度下长穗偃麦草种子的发芽率如图1所示，由图1可知，在25℃条件下培养种子发芽率最高。经方差分析表明，在25℃条件培养下，长穗偃麦草种子发芽率显著高于其它温度条件下的种子发芽率，发芽第7d时25℃条件培养下种子发芽率比15℃高17.33％。

实验2赤霉素ga3浓度对种子萌发的影响

选取籽粒饱满、质地均匀的长穗偃麦草种子，用浓度5％次氯酸钠消毒20min后，用蒸馏水冲洗干净；

将经过消毒并冲洗干净的长穗偃麦草种子置于铺设了双层滤纸的培养皿中，分别加入浓度为500mg/l、1000mg/l、1500mg/l和2000mg/l的赤霉素ga3溶液，并以蒸馏水为对照组，使种子浸泡于其中，然后将装有种子和赤霉素ga3溶液(对照组为蒸馏水)的培养皿置于25℃恒温下，进行光照(2500lx)16h、黑暗8h交替培养。每个处理5次重复，每次重复50粒种子。每天为种子加入适量同浓度的培养液，萌发到高峰期时，用消毒的镊子为种苗翻下身，以防止种苗腐烂。

从处理第3天开始每天测定并记录胚根长(单位：cm)、胚芽长(单位：cm)和发芽种子数，到种子不再萌发为止。最后计算种子发芽率、发芽势和发芽指数。

赤霉素ga3浓度对种子萌发的影响结果如图2-4所示。由图2可知，蒸馏水处理长穗偃麦草种子第7d发芽率只有75％；在500mg/l、1000mg/l和1500mg/l的ga3处理下，第7d发芽率分别达到了82.00％、89.67％和96.67％，比蒸馏水处理提高了7.00％、14.67％和21.67％，而在2000mg/l的ga3处理下，种子发芽率反而下降，比蒸馏水处理降低2.33％，比1500mg/l的ga3处理降低24.00％。这表明，在1000mg/l和1500mg/l的ga3处理下对长穗偃麦草种子萌发均有显著促进作用(p<0.05)，最佳浓度是1500mg/l；当ga3浓度达到2000mg/l时会对种子萌发产生抑制作用。表明适当浓度的ga3处理可显著提高长穗偃麦草种子的发芽率，缩短萌发时间。

由图3可知，不同浓度的ga3处理第7d时胚根长、胚芽长均呈先上升后下降的趋势，均在1500mg/l的ga3处理下达到了峰值，分别比对照高出74.63％和96.99％。

由图4可知，不同浓度的ga3处理第7d时种子发芽势和发芽指数均呈先上升后下降的趋势，均在1500mg/l的ga3处理下达到了峰值，分别比对照高出39.79％和65.25％。而高浓度2000mg/l的ga3处理抑制了长穗偃麦草种子的发芽势和发芽指数。

实验3实际播种实验

将经过实施例1和实施例2处理的长穗偃麦草种子播于位于北京市小汤山的国家精准农业研究示范基地，进行实际生产应用，同时以自然条件下萌发的长穗偃麦草种子为对照例1。结果显示经1500mg/l的ga3处理的长穗偃麦草种子比未经任何处理的种子萌发率提高了21.26％，比经过iaa处理的种子萌发率提高了13.26％。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。