專利名稱：一種提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法。
背景技術(shù)：
萵苣(Lactuca sativa L.)，菊科萵苣屬，1年或者2年生草本植物。萵苣可分為 莖用和葉用兩種類型。莖用萵苣肉質(zhì)鮮嫩，可生食、涼拌、炒食、干制或腌漬；葉用萵苣主要 食葉片或葉球。萵苣廣泛栽培于世界各地，已成為人們喜愛的主要蔬菜。萵苣中碳水化合 物的含量較低，而無機(jī)鹽、維生素則含量較豐富，尤其是含有較多的煙酸；對(duì)于高血壓、心臟 病患者，具有利尿、降血壓的作用。萵苣還有增進(jìn)食欲、刺激消化液分泌、促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)等功 能。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，萵苣中的一種芳香烴羥化脂，能夠分解食物中的致癌物質(zhì)亞硝胺， 對(duì)于肝癌、胃癌癌細(xì)胞的形成有一定的預(yù)防作用，也可減輕癌癥患者放療或化療的反應(yīng)。萵苣原產(chǎn)于地中海沿岸，喜冷涼氣候，不耐高溫(張僑等，2010，西北植物學(xué)報(bào)， 19(5) :171-176)。種子萌發(fā)是植物生活周期中的重要階段，受物種的遺傳因素和環(huán)境因子 的共同影響。已經(jīng)報(bào)道，萵苣種子的萌發(fā)受溫度、光照、植物激素和一氧化氮的影響，具有 顯著的熱抑制效應(yīng)(Argyris et al. ,2008, Plant Physiology, 148 926-947 ；Gonai et al.，2004，Journal of Experimental Botany，55 :111_118)。萵苣種子萌發(fā)的適宜溫度為 15-20°C，當(dāng)溫度高于25°C時(shí)，種子的萌發(fā)率顯著下降。但到目前為止，萵苣種子萌發(fā)的熱抑 制機(jī)理仍然不清楚，嚴(yán)重地影響了萵苣的全天候生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法。本發(fā)明所提供的提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法，包括下述步驟1)將萵苣種子浸于水中或濃度為5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)—c)中 任一所述條件下進(jìn)行吸脹處理a) 5-7°C處理4-6天，b)在7_9°C處理2_3天，c)在9_10°C 處理2天，得到預(yù)處理的萵苣種子；2)將預(yù)處理的萵苣種子在變溫和交替光照條件下萌發(fā)；所述變溫和交替光照條 件為每天先在23-25°C黑暗條件下處理10-12h，再在33_35°C光照條件下處理14_12h ；或每天先在33_35°C光照條件下處理12_14h，再在23_25 °C黑暗條件下處理 12-10h。步驟1)中所述KNO2溶液的濃度優(yōu)選為5-lOmmol/L。步驟2)中變溫和交替光照條件具體可為下述1)_4)中任意一種1)每天先于33°C光照12h，再在23°C黑暗處理12h ；2)每天先于23°C黑暗處理12h，再在33°C光照12h ；3)每天先于35°C光照12h，再在25°C黑暗處理12h ；4)每天先于25°C黑暗處理12h，再在35°C光照12h。所述光照的強(qiáng)度具體可為62. 3 士8. 96 μ mol m_2 s—1。
所述萵苣種子為萵苣(Lactuca sativa L.)品種尖葉先鋒1號(hào)或種都5號(hào)萵苣種子。本發(fā)明提供了一種提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法。按照該方法處理萵苣種子，可 使萵苣種子的熱萌發(fā)率接近或達(dá)到100%，解決了萵苣生產(chǎn)中種子萌發(fā)的熱抑制問題，為全 天候播種萵苣提供了基礎(chǔ)。本方法還具有操作方便、快速、成本低的特點(diǎn)，具有重要的經(jīng)濟(jì) 和應(yīng)用推廣價(jià)值。


圖1為實(shí)施例1中尖葉先鋒1號(hào)種子在不同的溫度和光照條件下萌發(fā)3d的萌發(fā)
率曲線。圖2為實(shí)施例2中不同預(yù)處理?xiàng)l件下萵苣種都5號(hào)種子在23/33°C和交替光照下 萌發(fā)3d的照片；圖2a為“未經(jīng)預(yù)處理的種子萌發(fā)照片”，圖2b為“在蒸餾水中10°C預(yù)處理 2d的種子萌發(fā)照片”，圖2c為“在5mmol/L亞硝酸鉀溶液中10°C預(yù)處理2d的種子萌發(fā)照 片”。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于此。下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如 無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。實(shí)施例以萵苣(Lactuca sativa L.)品種尖葉先鋒1號(hào)和種都5號(hào)的種子為實(shí)驗(yàn) 材料說明本發(fā)明的方法。種子購自于四川種都種業(yè)有限公司，為2010年夏季新鮮收獲的種 子。尖葉先鋒1號(hào)為抗高溫季節(jié)專用品種，苗期耐高溫，高抗病，不易抽苔，生長整齊而快 速；在氣溫15-38°C的條件下生長良好，在短期45°C高溫下能正常生長。種都5號(hào)為低溫季 節(jié)專用型，冬季上市高產(chǎn)新品種。尖葉先鋒1號(hào)和種都5號(hào)種子的含水量均為 % ；萌發(fā)的 適宜溫度為15-20°C，溫度高于25°C或者低于10°C均不易萌發(fā)。實(shí)施例1、提高尖葉先鋒1號(hào)種子熱萌發(fā)的方法實(shí)驗(yàn)1、考察溫度和光照對(duì)萵苣種子萌發(fā)的影響隨機(jī)取50粒尖葉先鋒1號(hào)種子播種于墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿中(Φ = 9cm)，加 入4ml蒸餾水，在不同的溫度(9-27°C)和光照條件下萌發(fā)3d。以胚根突破種皮2mm作為 種子萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)(下同)。數(shù)據(jù)為50粒種子3次重復(fù)的平均值士標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)果為在交替光照(12h光照/12h黑暗，光強(qiáng)度為62. 3士8. 96 μ mo 1 m-2。)下， 種子萌發(fā)的適宜溫度為11_19°C，當(dāng)溫度低于irC或者高于21°C，種子的萌發(fā)率顯著下降； 在黑暗條件下，種子萌發(fā)的適宜溫度為13-15°C，當(dāng)溫度低于irC或者高于15°C，種子的萌 發(fā)率也明顯下降(見圖1)。上述結(jié)果表明，溫度和光照顯著地影響萵苣種子的萌發(fā)。在11-23°C范圍內(nèi)，光照 能夠減輕熱抑制作用，促進(jìn)種子萌發(fā)；當(dāng)溫度超過25°C時(shí)，在光照下種子的萌發(fā)也表現(xiàn)出 高度的熱抑制，種子萌發(fā)率為零(見圖1)。可見，萵苣種子的萌發(fā)主要受溫度的控制。實(shí)驗(yàn)2、解除種子萌發(fā)熱抑制的預(yù)處理方法由實(shí)驗(yàn)1可知，萵苣尖葉先鋒1號(hào)種子在33°C和35°C中的萌發(fā)率均為零。當(dāng)種子
4在蒸餾水中于5°C分別處理5d或者6d、于10°C分別處理1. 5d或者2d后，種子在33°C的萌 發(fā)率明顯增加；在5°C預(yù)處理6d比預(yù)處理5d好，在10°C預(yù)處理2d比預(yù)處理1. 5d好(見表 1)。在5°C預(yù)處理少于4d、在10°C預(yù)處理少于Id對(duì)種子在33°C下的萌發(fā)沒有促進(jìn)作用；在 5°C預(yù)處理多于7d、在10°C預(yù)處理多于2. 5d，種子在預(yù)處理過程中已經(jīng)部分萌發(fā)。有趣的 是，預(yù)處理過程中已萌發(fā)的種子在33°C和交替光照下能形成正常的幼苗。預(yù)處理時(shí)，5和10mmol/L KNO2顯著地增加種子在33°C和35°C中的萌發(fā)率，例 如，在5°C和5mmol/L KNO2中預(yù)處理6d的種子在33°C和35°C中的萌發(fā)率分別為87. 6和 82. 3 (見表1)。預(yù)處理后在33°C中的促進(jìn)作用大于在35°C中的作用，在5°C預(yù)處理中的作 用大于在10°C預(yù)處理中作用(表1)。預(yù)處理后在33°C和交替光照下萌發(fā)的種子能形成正 常的幼苗；在35°C和交替光照下萌發(fā)的種子部分形成畸形苗。畸形苗的特征為胚根不再伸 長、或者胚根生長彎曲、甚至壞死。表1低溫和亞硝酸鉀預(yù)處理減輕萵苣尖葉先鋒1號(hào)種子萌發(fā)的熱抑制
預(yù)處理萌發(fā)率(％)溫度 (0C)時(shí)間 (d)33°C35 0C亞硝酸鉀濃度(mmol/L)0510200510205523.3±3.949.3±540 士 4.018.0±2.82.0±1.049.3±4.232.7 士 4.218.7 士 2.95639.3 土 4.187.6±4.283.3 士 5.870.7±5.914.0 士 3.082.7 土 5.575.3±5.176.7±6.7101.52.0 士 2.05.3士1.31.3±1.10.00 士 0.00.0±0.04.7±1.21.3 士 0.70.7 士 1.010261.3 土4.762.7±5.875.3 士 3.226.7 士 2.320.0 士 4.050.7 士3.648.7±5.036.0±2.0以胚根突破種皮2mm作為種子萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，以胚根伸長和子葉變綠作為成苗的標(biāo) 準(zhǔn)。交替光照12h光照/12h黑暗，光照強(qiáng)度為62.3±8.96μπι01 πΓ、—1。數(shù)據(jù)為50粒種 子3次重復(fù)的平均值士標(biāo)準(zhǔn)差。實(shí)驗(yàn)3、變溫對(duì)預(yù)處理種子萌發(fā)和成苗的影響在自然條件下，白天的溫度較高，晚上的溫度較低；在生產(chǎn)上，人們可以在天黑前 播種，避開白天的高溫時(shí)段。因此，發(fā)明人研究了變溫(33/23°C，25/35°C)和交替光照(12h 光照/12h黑暗，光照強(qiáng)度為62.3 士 8.96μπι01 m^s"1)對(duì)預(yù)處理萵苣尖葉先鋒1號(hào)種子萌發(fā) 和成苗的影響。高溫時(shí)段具有光照，低溫時(shí)段為黑暗。結(jié)果表明，變溫顯著增加種子的萌發(fā)率和成苗率；變溫25/35°C的促進(jìn)作用比變 溫33/23°C好，種子的萌發(fā)率和成苗率分別為100和98. 7% (見表2)。預(yù)處理時(shí)添加的 5mmol/L亞硝酸鉀對(duì)種子在變溫下的萌發(fā)沒有明顯的促進(jìn)作用，但對(duì)幼苗的生長明顯好于 蒸餾水。表2變溫對(duì)預(yù)處理萵苣尖葉先鋒1號(hào)種子熱萌發(fā)和成苗的影響
權(quán)利要求
一種提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法，包括下述步驟1)將萵苣種子浸于水中或濃度為5 20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a) c)中任一所述條件下吸脹處理a)5 7℃處理4 6天，b)在7 9℃處理2 3天，c)在9 10℃處理2天，得到預(yù)處理的萵苣種子；2)將預(yù)處理的萵苣種子在變溫和交替光照條件下萌發(fā)；所述變溫和交替光照條件為每天先在23 25℃黑暗條件下處理10 12h，再在33 35℃光照條件下處理14 12h；或每天先在33 35℃光照條件下處理12 14h，再在23 25℃黑暗條件下處理12 10h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟1)中所述KNO2溶液的濃度為 5-10mmol/Lo
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟2)中所述變溫和交替光照條件 為下述1)_4)中任意一種1)每天先于33°C光照12h，再在23°C黑暗處理12h；2)每天先于23°C黑暗處理12h，再在33°C光照12h；3)每天先于35°C光照12h，再在25°C黑暗處理12h；4)每天先于25°C黑暗處理12h，再在35°C光照12h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述光照的強(qiáng)度為62.3士8.96 μ mol-2 -1 m s ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述萵苣種子為萵苣品種尖葉 先鋒1號(hào)或種都5號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高萵苣種子熱萌發(fā)率的方法。該方法包括下述步驟1)將萵苣種子浸于水中或濃度為5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)-c)中任一所述條件下進(jìn)行吸脹處理a)5-7℃處理4-6天，b)在7-9℃處理2-3天，c)在9-10℃處理2天，得到預(yù)處理的萵苣種子；2)將預(yù)處理的萵苣種子在變溫和交替光照條件下萌發(fā)；所述變溫和交替光照條件為每天先在23-25℃黑暗條件下處理10-12h，再在33-35℃光照條件下處理14-12h；或每天先在33-35℃光照條件下處理12-14h，再在23-25℃黑暗條件下處理12-10h。采用本發(fā)明的方法可使萵苣種子的萌發(fā)率和成苗率接近或達(dá)到100％。本發(fā)明還具有操作方便、快速、成本低的特點(diǎn)，具有重要的經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)A01C1/00GK101946574SQ20101026185
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者宋松泉, 程紅焱, 鄧志軍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院植物研究所