專利名稱：一種促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法。
背景技術(shù)：
苦草(Vallisneria natana)，俗名面條草、扁擔(dān)草、水韭菜等，屬水鱉科苦草屬多年生沉水植物，為我國最常見的沉水植物之一。當(dāng)前，工業(yè)粗放式的擴(kuò)展生產(chǎn)給河流、湖泊等水體造成的污染日益突出，沉水植被的恢復(fù)已經(jīng)成為我國湖泊等水體富營養(yǎng)化治理的關(guān)鍵。苦草具有較強(qiáng)的水質(zhì)凈化能力，并且對水體污染有著較強(qiáng)的耐受性，在水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)重建工程中，扮演著非常重要的角色，但是由于水質(zhì)條件的限制以及水生植物本身的生物學(xué)特性，苦草種子的成苗率非常低下，形成不了規(guī)?；a(chǎn)，因此，目前的現(xiàn)有技術(shù)中，往往通過組織培養(yǎng)法來促進(jìn)苦草快速繁殖，如中國專利2004100660 . 6取用苦草的可繁殖器官根莖，經(jīng)過一系列滅菌過程，在培養(yǎng)液中培養(yǎng)獲得苦草無菌苗，再將無菌苗置于培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽，該方法中用重金屬汞鹽進(jìn)行滅菌，容易造成環(huán)境污染，另外，滅菌后無菌苗的存活率僅超過60%。中國專利2004100606272以苦草的地下莖尖作為培養(yǎng)物，將苦草培養(yǎng)物經(jīng)消毒、在誘導(dǎo)培養(yǎng)基中誘導(dǎo)培養(yǎng)、分化與增殖及生根培養(yǎng)，來繁殖苦草，該方法中沒有公布存活率。該方法中苦草培養(yǎng)物的培養(yǎng)周期較長，另外，誘導(dǎo)培養(yǎng)基的成分過于復(fù)雜，增加了成本，而且，該方法中還用到重金屬汞鹽，容易造成環(huán)境污染。另外，苦草的組織培養(yǎng)規(guī)模有限，培養(yǎng)過程的存活率也有限，在培養(yǎng)過程中沒有變異的過程，所以如果代數(shù)過多就會出現(xiàn)產(chǎn)量、生殖能力、生活力的下降。鑒于此，特提成本技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，該方法具有苦草種子萌發(fā)時間短、成苗率高、苦草幼苗生長速度快等優(yōu)點，并且可以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案，包括以下步驟(a)在培養(yǎng)箱中，加入硝酸鉀溶液或殼聚糖溶液，并輔以微量間歇式曝氣，投入苦草種子，進(jìn)行浸泡；(b)于裝有湖泊底泥作為基質(zhì)的燒杯中對浸泡后的苦草種子進(jìn)行培養(yǎng)；(C)待苦草種子發(fā)芽后，將苦草幼苗再置于裝有殼聚糖溶液的培養(yǎng)箱中浸泡，同時輔以微量間歇式曝氣和間歇式短波紫外線照射。本發(fā)明中，所述步驟(a)中培養(yǎng)箱的溫度為20_30°C，光照強(qiáng)度為1200j8001ux。本發(fā)明中，所述步驟(a)中苦草種子采用2 30mg/L的硝酸鉀溶液進(jìn)行浸泡，或采用0. 2 lmg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡，浸泡時間為12 36小時。上述步驟(a)的優(yōu)選方案為培養(yǎng)箱的光照強(qiáng)度為25001UX。上述步驟(a)的另一優(yōu)選方案為苦草種子采用8 15mg/L的硝酸鉀溶液進(jìn)行浸泡，或采用0. 25mg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡；最優(yōu)選為苦草種子采用8mg/L的硝酸鉀溶液浸泡。上述步驟(a)的另一優(yōu)選方案為浸泡時間為22 沈小時?？嗖莘N子在營養(yǎng)液中浸泡22 沈小時，種子對培養(yǎng)箱中的營養(yǎng)液的吸收基本飽和。本發(fā)明中，以硝酸鉀溶液或殼聚糖溶液作為促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的調(diào)節(jié)劑，硝酸鉀和殼聚糖均為常見的物質(zhì)，并且在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域被廣泛使用，安全可靠，不會對土壤環(huán)境或水體環(huán)境造成污染，另外，在苦草種子浸泡的過程中輔以曝氣，可以防止種子在浸泡過程中發(fā)生腐爛，促進(jìn)種子發(fā)芽，并且具有一定的攪拌作用，可以使得溶液均勻浸入到種子內(nèi)部。本發(fā)明中，所述步驟(c)中培養(yǎng)箱的溫度為20 30°C，光照強(qiáng)度為25001UX，苦草幼苗采用0. 2 lmg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡；短波紫外線的波長范圍為200 ^Onm，每6小時照射1次，每次照射0. 5 1小時；曝氣每3小時進(jìn)行1次，每次進(jìn)行曝氣的時間為0. 5小時。本發(fā)明中，苦草幼苗從開始發(fā)芽三天后進(jìn)行浸泡。上述步驟(c)的優(yōu)選方案為苦草幼苗采用0. 25mg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡。上述步驟(c)的另一優(yōu)選方案為紫外線的波長范圍為274nm。一般來說，由于曝氣引起的水流沖擊影響植物裸露根的生長，使根吸收的氮磷量減少，導(dǎo)致植株的氮磷積累下降，從而影響植物的生理生長。但在本發(fā)明中，苦草幼苗在浸泡時輔以微量間歇式曝氣，不僅不足以引起足夠的水流去沖擊苦草的根部，不會影響苦草的根對營養(yǎng)的吸收，反而，可以使培養(yǎng)箱中的營養(yǎng)液和大氣進(jìn)行一個活性循環(huán)，有利于苦草的根進(jìn)行有氧呼吸，增強(qiáng)根的活力，促進(jìn)根吸收水分和養(yǎng)料，還有利于促進(jìn)苦草的主根和側(cè)根的增長，增加根密度。短波紫外線被認(rèn)為是滅生性輻射，具有滅菌作用，對植物的形態(tài)與生理過程的影響極小，而中波紫外線被認(rèn)為是生物有效輻射。但是發(fā)明人經(jīng)試驗后發(fā)現(xiàn)，中波紫外線對苦草的促生長作用很小，而短波紫外線，如果連續(xù)并長時間照射苦草，將抑制苦草的光合作用，但是，如果是間歇式短時間照射苦草，特別是274nm的紫外線間歇式照射苦草，每次照射0. 5 1小時，光合作用對CO2的響應(yīng)增強(qiáng)，可以顯著提高苦草的光合作用速率，另外，短波紫外線還可以殺死溶液中的細(xì)菌和微生物，從而促進(jìn)苦草生長。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法的有益效果為1.本發(fā)明中，在20_30°C，光照強(qiáng)度為1200-28001UX的條件下，硝酸鉀溶液和殼聚糖溶液具有非常好的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)的作用，并且安全可靠，不會對土壤環(huán)境或水體環(huán)境造成污染，在苦草種子浸泡的過程中輔以曝氣，有利于硝酸鉀溶液或殼聚糖溶液對苦草種子的滲透作用，還可以防止種子在浸泡過程中發(fā)生腐爛，促進(jìn)種子發(fā)芽。2.以殼聚糖溶液浸泡苦草幼苗，并輔以微量間歇式曝氣和間歇式短波紫外線，不僅增強(qiáng)苦草的根的活力，促進(jìn)根吸收水分和養(yǎng)料，促進(jìn)苦草的主根和側(cè)根的增長，還提高了苦草的光合作用速率，從而促進(jìn)苦草生長，生長的苦草根系發(fā)達(dá)，葉片長且寬，顏色翠綠，生物量明顯增加。3.本發(fā)明的方法簡單、苦草種子萌發(fā)時間短、發(fā)芽率極高、生長速度快、并且經(jīng)濟(jì)成本低，適宜于實際生產(chǎn)應(yīng)用，對于苦草的快速育種和大規(guī)模生產(chǎn)育苗具有重要的意義。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容進(jìn)一步的說明，但并不因此而限定本發(fā)明的內(nèi)容?？嗖莘N子購自武漢花卉市場；水溶性殼聚糖購自山東奧康科技有限公司，白色粉末，脫乙酰度> 85%，粘度< lOOmpa. s, pH值7. 22 ；硝酸鉀購自北京化學(xué)試劑公司。實施例1培養(yǎng)箱的溫度為20-30°C，光照強(qiáng)度為12001UX。于9個培養(yǎng)箱中分別加入蒸餾水，2mg/L,4mg/L,8mg/L, 15mg/L 和 30mg/L 的硝酸鉀溶液，以及 0. 25mg/L、0. 5mg/L、lmg/L 的殼聚糖溶液，每個培養(yǎng)箱同時輔以微量間歇式曝氣，每個培養(yǎng)箱投入50顆苦草種子，浸泡12小時；之后，于裝有湖泊底泥作為基質(zhì)的燒杯中對浸泡后的苦草種子進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)果如表1所示。表1不同溶液浸泡后苦草種子的萌發(fā)時間與發(fā)芽率
浸泡液種類浸泡液濃度 /(mg/L)萌發(fā)時間/(d)發(fā)芽率/(%)蒸餾水-12-315427-246847-2086硝酸鉀84-1298155-1588307-22640.254-1290殼聚糖0.57-207818-2470實施例2培養(yǎng)箱的溫度為20-30°C，光照強(qiáng)度為25001UX。于培養(yǎng)箱中加入8mg/L的硝酸鉀溶液，培養(yǎng)箱同時輔以微量間歇式曝氣，投入50顆苦草種子，浸泡22小時；之后，于裝有湖泊底泥作為基質(zhì)的燒杯中對浸泡后的苦草種子進(jìn)行培養(yǎng)，苦草種子的萌發(fā)時間為4 11天，發(fā)芽率為100%。實施例3將恒溫培養(yǎng)箱的溫度恒定為20-30°C，光照強(qiáng)度為^OOlux。于恒溫培養(yǎng)箱中加入0. 25mg/L的殼聚糖溶液，恒溫培養(yǎng)箱同時輔以微量間歇式曝氣，投入50顆苦草種子，浸泡36小時；之后，于裝有湖泊底泥作為基質(zhì)的燒杯中對浸泡后的苦草種子進(jìn)行培養(yǎng)，苦草種子的萌發(fā)時間為5 12天，發(fā)芽率為88%。實施例4采用實施例2中發(fā)芽三天后的苦草幼苗，將苦草幼苗分別置于7個培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)
5箱的溫度為20 30°C，光照強(qiáng)度為25001UX，培養(yǎng)箱中分別裝有蒸餾水、濃度為％ig/L、8mg/L、15mg/L的硝酸鉀溶液和濃度為0. 25mg/L、0. 5mg/L、lmg/L的殼聚糖溶液，每個培養(yǎng)箱中均放置5株苦草幼苗，同時輔以微量間歇式曝氣和間歇式258nm紫外線照射，每6小時照射1次，每次照射1小時。對苦草幼苗進(jìn)行浸泡12天后，生長情況見表2。表2不同濃度溶液浸泡后苦草幼苗的生長情況
權(quán)利要求
1.一種促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在培養(yǎng)箱中，加入硝酸鉀溶液或殼聚糖溶液，并輔以微量間歇式曝氣，投入苦草種子，進(jìn)行浸泡；(b)于裝有湖泊底泥作為基質(zhì)的燒杯中對浸泡后的苦草種子進(jìn)行培養(yǎng)；(c)待苦草種子發(fā)芽后，將苦草幼苗再置于裝有殼聚糖溶液的培養(yǎng)箱中浸泡，同時輔以微量間歇式曝氣和間歇式短波紫外線照射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，培養(yǎng)箱的溫度為20-30°C，光照強(qiáng)度為1200j8001ux，苦草種子采用2 30mg/L的硝酸鉀溶液進(jìn)行浸泡，或采用0. 2 lmg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡，浸泡時間為12 36小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，培養(yǎng)箱的光照強(qiáng)度為25001UX。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，苦草種子采用8 15mg/L的硝酸鉀溶液進(jìn)行浸泡，或采用0. 25mg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，最優(yōu)選為，苦草種子采用8mg/L的硝酸鉀溶液浸泡。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，浸泡時間為22 26小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(c)中培養(yǎng)箱的溫度為20 30°C，光照強(qiáng)度為25001UX，苦草幼苗采用0. 25 lmg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(c)中，苦草幼苗優(yōu)選采用0. 25mg/L的殼聚糖溶液進(jìn)行浸泡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(c)中短波紫外線的波長范圍為200 280nm，每6小時照射1次，每次照射0. 5 1小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，其特征在于，所述步驟(c)中，紫外線的波長范圍優(yōu)選為274nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種促進(jìn)苦草種子萌發(fā)與生長的方法，該方法為在培養(yǎng)箱中，加入硝酸鉀溶液或殼聚糖溶液，并輔以微量間歇式曝氣，投入苦草種子，進(jìn)行浸泡；于裝有湖泊底泥作為基質(zhì)的燒杯中對浸泡后的苦草種子進(jìn)行培養(yǎng)；待苦草種子發(fā)芽后，將苦草幼苗再置于裝有硝酸鉀溶液的培養(yǎng)箱中浸泡，同時輔以微量間歇式曝氣和間歇式短波紫外線照射。本發(fā)明的方法簡單、苦草種子萌發(fā)時間短、發(fā)芽率極高、生長速度快、并且經(jīng)濟(jì)成本低，對于苦草的快速育種和大規(guī)模生產(chǎn)育苗具有重要的意義。
文檔編號A01C1/00GK102577690SQ20111000250
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者侯文華, 曹利靜 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院