專利名稱：羌活種子的破眠及發(fā)芽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高原藥材種子休眠期的解除及促使種子發(fā)芽的方法，具體而言，本發(fā)明涉及打破羌活種子休眠及促進(jìn)羌活種子萌動、發(fā)芽并出苗的方法。
背景技術(shù)：
羌活Notopterygium incisum Ting ex H.T.Chang為我國特有的傘形科羌活屬的多年生草本植物，與同屬的寬葉羌活N.forbesii Boiss.同為藥材羌活的基源植物，以根莖及根入藥，系傳統(tǒng)中藏羌藥的常用藥材之一，主要分布在四川、青海、甘肅、西藏等省的高寒山區(qū)，歷來依靠野生采挖。近年來的掠奪性采挖和生境破壞，致使各地產(chǎn)區(qū)面臨資源枯竭和種子資源喪失的威脅，已被列入國家III級保護(hù)植物，并進(jìn)入中國瀕危物種紅色名錄。因此，通過規(guī)?；娜斯しN植是保護(hù)野生資源和解決供求矛盾的根本途徑。
羌活在適應(yīng)寒冷、強(qiáng)紫外線輻射、低氧、低氣壓、氣溫劇變等高原特殊環(huán)境中形成了抗逆性強(qiáng)、生長期短、年生長量小、種胚發(fā)育不全，種子休眠期長和自然萌發(fā)率低等生物學(xué)特性。羌活種子具有胚形態(tài)后熟和生理后熟雙重休眠特性，休眠期長達(dá)8～10月，給人工馴化栽培帶來很大的困難。層積法(stratification)是最常用的解除種子休眠的方法，對打破種子休眠有綜合性效果，它可以使休眠的種胚后熟，使種皮透性改善、使抑制物水平降低等；而且方法簡單，便于操作，成本也比較低，適合實(shí)際生產(chǎn)上的應(yīng)用。層積法尤其適用于需要形態(tài)后熟和生理后熟，休眠時(shí)間較長的種子，或堅(jiān)硬的核果類種子，以及含有發(fā)芽抑制物質(zhì)的種子和多因素引起休眠的種子。經(jīng)層積處理的種子在溫暖條件或在低溫層積中(一般指1～10℃)下就可以發(fā)芽。但不同植物因休眠特性各異，需要采取的層積溫度處理也各不相同。
經(jīng)檢索，我們僅發(fā)現(xiàn)了有關(guān)利用植物激素處理寬葉羌活種子的報(bào)道，但其存在發(fā)芽率低、結(jié)果不穩(wěn)定等問題。截止到目前，仍未見有關(guān)羌活種子處理穩(wěn)定獲取高發(fā)芽率成功的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效打破羌活種子休眠并促進(jìn)種子發(fā)芽出苗的方法，該方法通過對羌活植物種子進(jìn)行沙藏層積處理，從而使羌活種子的發(fā)芽率穩(wěn)定地提高到60％以上。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟
A、選種將采集到的羌活種子去除雜質(zhì)和癟粒，要求種子凈度不低于95％，千粒重不低于3.1g，種子生活力不低于75％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用10～40℃清水浸種12～24小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙清洗干凈，于130℃烘干2小時(shí)后自然冷卻至室溫，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶1～3的比例和勻，保持濕度為50～80％，然后經(jīng)階段變溫層積處理解除種子休眠；檢測發(fā)芽率和發(fā)芽勢。
所述階段變溫層積按如下三階段進(jìn)行第一階段10～30℃條件下層積60～90天，胚率達(dá)10～30％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段6～15℃條件下層積60～105天，胚率達(dá)70～90％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續(xù)層積30～155天，解除休眠。
優(yōu)選第一階段15～25℃條件下層積60～80天，胚率達(dá)10～20％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段7～14℃條件下層積60～90天，胚率達(dá)70～90％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續(xù)層積60～90天，解除休眠。
D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種在結(jié)構(gòu)疏松、營養(yǎng)成分豐富、有機(jī)質(zhì)含量高的發(fā)芽基質(zhì)中，播種深度1～1.5cm，發(fā)芽溫度保持在10～25℃，長出實(shí)生苗。其中，優(yōu)選播種深度1.5cm，發(fā)芽溫度保持在10～15℃。
所述的步驟A的羌活種子為當(dāng)年采集，或采收時(shí)間未超過4年并保存于0～5℃干燥環(huán)境中下的羌活或?qū)捜~羌活種子。
所述種子生活力是指種子發(fā)芽的潛在能力或種胚具有的生命力。采用0.1％的四氮唑(TTC)法測定羌活種子生活力。方法如下1.預(yù)處理自來水20℃下預(yù)濕6h。2.樣品準(zhǔn)備沿種子脊背中央胚對測縱切，露出胚和胚乳。3.TTC染色稱取一定量的紅四唑溶于磷酸緩沖液(pH＝7)中，配成濃度為0.1％的TTC溶液。用TTC溶液30℃條件下染色11h。4.鑒定前處理用自來水把TTC溶液沖洗干凈。5.鑒定標(biāo)準(zhǔn)胚部和胚乳全部染色，胚部全部染色和胚乳大于4/5染色為有生活力種子。
所述胚率＝種胚長/胚乳長×100％。
所述發(fā)芽率是指羌活種子在適宜的發(fā)芽環(huán)境中，發(fā)芽種子占全部催芽種子粒數(shù)的百分比；所述發(fā)芽勢是指羌活種子在適宜的發(fā)芽環(huán)境中，到第7天時(shí)已發(fā)芽種子占全部催芽種子粒數(shù)的百分比。用濾紙法檢測將解除休眠的羌活種子播于放有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，濾紙用自來水浸潤，保持光周期為12/12小時(shí)光/暗反應(yīng)，保持10～25℃的溫度。
所述步驟D的發(fā)芽基質(zhì)為等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的混合物。
所述羌活種子的基源植物為傘形科多年生草本植物羌活Notopterygiumincisum Ting ex H.T.Chang和寬葉羌活N.forbesii Boissieu。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明通過采用階段變溫層積法，有效解除了羌活種子的休眠，經(jīng)本發(fā)明方法220天左右打破休眠的羌活種子發(fā)芽率穩(wěn)定達(dá)到60％以上，且最高可達(dá)90％以上，保存方法得當(dāng)?shù)年惸攴N子也能達(dá)到較高的發(fā)芽率，遠(yuǎn)高于自然條件下0.52％的發(fā)芽率，也高于現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的不到20％的發(fā)芽率。
2、通過對羌活種子萌發(fā)過程中溫度、培養(yǎng)基、覆土深度等條件的調(diào)控，有效提高了種子的發(fā)芽力、出苗率和成苗率，獲得了高質(zhì)量的實(shí)生苗。就打破休眠的羌活種子而言，種子發(fā)芽率達(dá)61～77％，發(fā)芽勢36～69％，子葉出土率83～89％，成苗率達(dá)56～80％。
3、本發(fā)明不用任何化學(xué)激素處理，生態(tài)環(huán)保，且方法簡單，便于操作，成本也比較低，適宜于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。既可減少對野生羌活的采挖，快速恢復(fù)高原野生種群的資源量，而且還為中藏藥業(yè)提供了穩(wěn)定、豐富的藥源及技術(shù)保障。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種選擇從四川甘孜縣2003年9月采收的當(dāng)年成熟、果實(shí)尚未開裂，果皮綠色的野生羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，種子凈度為95.5％，千粒重3.49g，生活力91.50％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用20℃清水浸種12小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙沖洗去土，于130℃烘干2小時(shí)后自然冷卻至室溫，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶3的比例和勻，然后進(jìn)行階段變溫層積第一階段22℃條件下層積50天，胚率達(dá)17.38％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段10℃條件下層積80天，胚率達(dá)80.23％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下層積64～104天，打破休眠。
層積至第224天，檢測發(fā)芽率為(74.66±2.09)％，發(fā)芽勢(53.87±1.87)％；層積至第234天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(85.46±1.53)％，發(fā)芽勢(82.06±1.13)％。
D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種在由鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖等量混合組成的基質(zhì)中，播種深度1.5cm，溫度保持在15℃，長出羌活實(shí)生苗，觀測得到，子葉出土率(89.33±4.16)％，成苗率(80.33±3.79)％，子葉出土期10天，出苗期16天。
實(shí)施例二一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種選擇從四川甘孜縣2003年9月采收的當(dāng)年成熟、果實(shí)尚未開裂，果皮綠色的野生羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，種子凈度為95.5％，千粒重3.49g，生活力91.50％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用20℃清水浸種12小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙沖洗去土，于130℃烘干2小時(shí)后自然冷卻至室溫，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶2的比例和勻，然后進(jìn)行階段變溫層積第一階段20℃條件下層積84天，胚率達(dá)20.86％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段10℃條件下層積80天，胚率達(dá)76.42％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下層積64～74天，打破休眠。
層積至第224天，檢測發(fā)芽率為(68.52±2.31)％，發(fā)芽勢(53.33±1.08)％；層積至第234天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(82.20±1.53)％，發(fā)芽勢(77.04±1.02)％。
D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種在由鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖等量混合組成的基質(zhì)中，播種深度1.0cm，溫度保持在15℃，長出羌活實(shí)生苗，觀測得到，子葉出土率(87.67±1.53)％，成苗率(77.33±2.31)％，子葉出土期8天，出苗期14天。
實(shí)施例三一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種選擇從四川省甘孜州甘孜縣于2002年10所采集并于0～5℃干燥環(huán)境中保存一年的成熟野生羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，種子凈度為98％，千粒重3.10g，生活力76.75％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用30℃清水浸種12小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙沖洗去土，于130℃烘干2小時(shí)后自然冷卻至室溫，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶2的比例和勻，然后進(jìn)行階段變溫層積第一階段15℃條件下層積75天，胚率達(dá)19.46％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段10℃條件下層積103天，胚率達(dá)84.69％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段4℃條件下層積32～65天，打破休眠。
層積至第210天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(58.67±2.00)％，發(fā)芽勢(42.67±1.21)％；層積至第243天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(70.91±1.02)％，發(fā)芽勢(53.33±1.05)％。
D、播種將經(jīng)解除休眠后的羌活種子播種于由等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的基質(zhì)中，播種深度1cm，溫度保持在20℃，長出羌活實(shí)生苗。
實(shí)施例四一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種從四川省阿壩州壤塘縣2002年10月采集、并于0～5℃干燥環(huán)境中保存的的成熟野生羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，種子凈度為95％，千粒重3.19g，生活力93.00％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用25℃清水浸種15小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙沖洗去土，于130℃烘干2小時(shí)后自然冷卻至室溫，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶2的比例和勻，然后進(jìn)行階段變溫層積第一階段20℃條件下層積63天，胚率達(dá)19.57％轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段12℃條件下層積60天，胚率達(dá)74.36％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段4℃條件下層積68～155天，打破休眠。
層積至第268天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(74±1.23)％，發(fā)芽勢(62.67±2.34)％；層積至第278天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(92.03±2.46)％，發(fā)芽勢(66.28±3.1)％。
D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種于由等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的基質(zhì)中，播種深度1.5cm，溫度保持在25℃，長出羌活實(shí)生苗。
實(shí)施例五一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種選擇從四川省甘孜州甘孜縣2003年9月采收的當(dāng)年成熟、果實(shí)即將開裂、果皮淺褐色的野生羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，種子凈度為96.2％，千粒重3.3g，生活力89.50％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用10℃清水浸種24小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙沖洗去土于130℃烘干2小時(shí)后室溫冷卻，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶3的比例和勻，然后進(jìn)行階段變溫層積第一階段15℃條件下層積70天，胚率達(dá)17.8％轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段10℃條件下層積80天，胚率達(dá)78.92％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下層積60～80天，打破休眠。
層積至第215天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(50.68±0.58)％，發(fā)芽勢(36.00±1.00)％；層積至第222天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(60.00±2.00)％，發(fā)芽勢(50.00±4.00)％；層積至第227天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(86.77±2.87)％，發(fā)芽勢(61.24±6.04)％。
D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種于由等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的基質(zhì)中，播種深度1.5cm，溫度保持在15℃，長出羌活實(shí)生苗。
實(shí)施例六一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種選擇從四川德格縣2004年8月采收的經(jīng)人工馴養(yǎng)當(dāng)年成熟的寬葉羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，種子凈度為97.5％，千粒重5.29g，生活力96.50％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用15℃清水浸種20小時(shí)；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙沖洗去土，置于130℃烘干2小時(shí)后室溫冷卻，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶3的比例和勻，然后進(jìn)行階段變溫層積第一階段20℃條件下層積70天，胚率達(dá)20.13％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段13℃條件下層積65天，胚率達(dá)56.08，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段4℃條件下層積60～80天，打破休眠。
層積至第195天時(shí)，檢測發(fā)芽率為(72.67±4.16)％。
D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的寬葉羌活種子播種于由等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的基質(zhì)中，播種深度1.5cm，溫度保持在20℃，長出寬葉羌活實(shí)生苗。
權(quán)利要求
1.羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于包括下列步驟A、選種將采集到的羌活種子，去除雜質(zhì)和癟粒，要求種子凈度不低于95％，千粒重不低于3.1g，種子生活力不低于75％；B、浸種將經(jīng)步驟A篩選出的羌活種子用10～40℃清水浸種12～24小時(shí)至飽和；C、沙藏變溫層積及種子破眠先將河沙清洗干凈，于130℃烘干2小時(shí)后自然冷卻至室溫，再將經(jīng)步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶1～3的比例和勻，保持濕度為50～80％，然后經(jīng)階段變溫層積處理解除種子休眠；D、播種將經(jīng)解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種在結(jié)構(gòu)疏松、營養(yǎng)成分豐富、有機(jī)質(zhì)含量高的發(fā)芽基質(zhì)中，播種深度1～1.5cm，發(fā)芽溫度保持在10～25℃，長出實(shí)生苗。
2.如權(quán)利要求1所述的羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于步驟C中所述階段變溫層積按如下三階段進(jìn)行第一階段10～30℃條件下層積60～90天，胚率達(dá)10～30％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段6～15℃條件下層積60～105天，胚率達(dá)70～90％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續(xù)層積30～155天，解除休眠。
3.如權(quán)利要求1或2所述的羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于步驟C中所述階段變溫層積按如下三階段進(jìn)行第一階段15～25℃條件下層積60～80天，胚率達(dá)10～20％，轉(zhuǎn)入下一階段；第二階段7～14℃條件下層積60～90天，胚率達(dá)70～90％，轉(zhuǎn)入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續(xù)層積60～90天，解除休眠。
4.如權(quán)利要求1所述的羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于所述步驟A的羌活種子為當(dāng)年采集，或采收時(shí)間未超過4年并保存于0～5℃干燥環(huán)境中下的羌活或?qū)捜~羌活種子。
5.如權(quán)利要求1所述的羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于所述步驟D的發(fā)芽基質(zhì)為等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于所述步驟D的播種深度為1.5cm，發(fā)芽溫度保持在10～15℃。
7.如權(quán)利要求1所述的羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，其特征在于所述羌活種子的基源植物為傘形科多年生草本植物羌活Notopterygium incisum Ting exH.T.Chang和寬葉羌活N.forbesii Boissieu。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種羌活種子的破眠及發(fā)芽方法，該方法包括打破休眠的種子處理技術(shù)和促進(jìn)種子發(fā)芽出苗技術(shù)；本發(fā)明通過對種子進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儨貙臃e，可有效解除羌活種子休眠，破眠后的羌活種子發(fā)芽率穩(wěn)定達(dá)到60％以上；通過對羌活種子萌發(fā)過程中溫度、培養(yǎng)基、播種深度等條件的調(diào)控，可有效提供高質(zhì)量的實(shí)生苗，既可減少對野生羌活的采挖，快速恢復(fù)高原野生種群的資源量，還為中藏藥產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定、豐富的藥源保障。
文檔編號A01G1/00GK101049060SQ20071004902
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者馬小軍, 蔣舜媛, 史靜, 孫輝, 周毅 申請人:四川天農(nóng)現(xiàn)代中藥科技開發(fā)有限責(zé)任公司, 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所, 四川省中藥研究所