本發(fā)明涉及一種作物種子播前預(yù)處理方法，具體指一種提升玉米種子在低溫脅迫環(huán)境下種子活力的處理方法。
背景技術(shù)：
：玉米是對(duì)低溫敏感的喜溫作物，種子發(fā)芽的最適溫度為25～30℃。低溫是影響玉米的生長(zhǎng)及其產(chǎn)量的一個(gè)非常重要的非生物逆境脅迫因素，在早春播種，常會(huì)遇到低溫逆境脅迫，低溫逆境脅迫會(huì)造成出苗率降低、出苗延緩、成苗率低、幼苗生長(zhǎng)緩慢，甚至?xí)褂衩追N子完全失去發(fā)芽力，從而造成大面積缺苗，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此找到各種方法來提高玉米的抗冷性是玉米抗逆性研究的一個(gè)重要方面。種子活力是指種子的健壯度，是一種能夠使種子在田間快速、均勻發(fā)芽及出苗的潛在能力。高活力種子由于生命力較強(qiáng)，能夠提高田間成苗率，節(jié)省播種費(fèi)用，對(duì)于田間的逆境具有比較強(qiáng)的抵抗能力，可以避開或抵抗病蟲危害，抗低溫能力強(qiáng)，適合早播。對(duì)種子進(jìn)行播前處理可以提高種子活力。所以，對(duì)玉米種子進(jìn)行播前處理，來提高玉米種子在低溫逆境脅迫下的種子活力，對(duì)于農(nóng)作物的生產(chǎn)發(fā)展具有重要的積極意義。就本發(fā)明所要公開的技術(shù)方案的所涉元素的
背景技術(shù)：
來看，關(guān)于通過硅酸鹽引發(fā)處理植物多種生理代謝來提高植物抗逆性的研究取得了一定的進(jìn)展，但是，合理的濃度的硅酸鹽引發(fā)處理能否緩解低溫對(duì)玉米雜交種萌發(fā)脅迫的傷害，目前尚未見報(bào)道。就本發(fā)明所要公開的技術(shù)方案所涉的處理方法的
背景技術(shù)：
來看，雖然由研究指明通過浸種-脫干處理方法對(duì)于玉米種子出芽率有一定影響，但未有研究具體的脫干指數(shù)及浸泡要求對(duì)玉米種子抗低溫能力提升的關(guān)聯(lián)依據(jù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明公開一種一種提升玉米種子在低溫脅迫環(huán)境下種子活力的處理方法，具體包括以下步驟：（1）選擇大小均勻、籽粒飽滿且無病蟲傷害的種子，用30%次氯酸鈉對(duì)篩選后的玉米種子進(jìn)行消毒處理30s，再用蒸餾水沖洗2～3次，晾干水分備用。（2）將步驟（1）所得種子置于稀釋為1500倍水溶性離子硅酸na2sio3中攪拌1小時(shí)后用塑料袋密封保濕8小時(shí)；（3）將步驟（2）所得種子在25℃環(huán)境下鼓風(fēng)干燥至26%—30%水含量。具體實(shí)施方式以下結(jié)合數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明取得的技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明公開一種一種提升玉米種子在低溫脅迫環(huán)境下種子活力的處理方法，具體包括以下步驟：（1）選擇大小均勻、籽粒飽滿且無病蟲傷害的種子，用30%次氯酸鈉對(duì)篩選后的玉米種子進(jìn)行消毒處理30s，再用蒸餾水沖洗2～3次，晾干水分備用。（2）將步驟（1）所得種子置于稀釋為1500倍水溶性離子硅酸na2sio3中攪拌1小時(shí)后用塑料袋密封保濕8小時(shí)；（3）將步驟（2）所得種子在25℃環(huán)境下鼓風(fēng)干燥至26%—30%水含量。為說明本發(fā)明整體技術(shù)方案帶來的實(shí)質(zhì)性效果，以下實(shí)施例提供多份不同基因玉米種在三種技術(shù)方案實(shí)施過程中的不同表現(xiàn)。為確認(rèn)本發(fā)明的技術(shù)效果及操作可行性，本申請(qǐng)人通過一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行說明，實(shí)驗(yàn)分兩部分，第一部分為水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理后玉米雜交種對(duì)低溫脅迫抗性的不同表現(xiàn)。第二部分為在水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理基礎(chǔ)上，通過將濕玉米種回干至不同的含水量時(shí)玉米種對(duì)低溫脅迫抗性的不同表現(xiàn)。通過上述兩方面實(shí)驗(yàn)，申請(qǐng)人相信，玉米種子經(jīng)過特定的水溶性離子硅酸na2sio3濃度浸泡和特定的回干處理后，有優(yōu)于其他數(shù)據(jù)段的顯著表現(xiàn)。1材料與方法1.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)用的水溶性離子硅酸na2sio3（生態(tài)寶水溶性離子硅酸礦物肥）由煙臺(tái)高喜寶生物科技有限公司提供。本實(shí)驗(yàn)用的玉米雜交種dh254、g1538、dh256由山東登海種業(yè)股份有限公司提供。1.2第一部分實(shí)驗(yàn)方法1.2.1種子處理（1）選擇大小均勻、籽粒飽滿且無病蟲傷害的種子，用30%次氯酸鈉對(duì)篩選后的玉米種子進(jìn)行消毒處理30s，再用蒸餾水沖洗2～3次，晾干水分備用。（2）將步驟（1）所得種子置于稀釋500倍、1000倍、1500倍、2000倍水溶性離子硅酸na2sio3中攪拌1小時(shí)后用塑料袋密封保濕8小時(shí)。1.2.2發(fā)芽實(shí)驗(yàn)及測(cè)定指標(biāo)各品種每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒，采用紙床發(fā)芽法，在光照充足的10℃培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽室驗(yàn)。每日對(duì)發(fā)芽盒需水情況進(jìn)行觀察，定時(shí)補(bǔ)水。每隔24h觀測(cè)記載種子的發(fā)芽情況，記載5%種子發(fā)芽時(shí)的置床天數(shù)。第14天的時(shí)候，記錄發(fā)芽種子數(shù)、發(fā)芽勢(shì)；第20天記錄發(fā)芽種子數(shù)、發(fā)芽率，同時(shí)測(cè)其苗高、根長(zhǎng)、根數(shù)、苗的干重以及根的干重。2結(jié)果與分析2.1不同硅酸鹽濃度對(duì)低溫脅迫下發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率影響的分析由表1、表2可以看出，低溫脅迫下，3個(gè)玉米品種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均隨硅酸鹽引發(fā)處理濃度的升高呈先上升后下降的趨勢(shì)，但是，無論何種濃度硅酸鹽引發(fā)處理的玉米雜交種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率與對(duì)照組相比均有不同程度的提高。與對(duì)照水處理相比，4種稀釋程度的水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理的玉米雜交種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均有提高，且在一定范圍內(nèi)，隨著稀釋程度的增加，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率也相應(yīng)提高。當(dāng)稀釋程度達(dá)到1500倍時(shí)，玉米雜交種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率達(dá)到最高。繼續(xù)增加稀釋程度，并不能進(jìn)一步提高發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率。表明不同濃度引發(fā)處理的玉米雜交種在發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率上有明顯閾值，過高的濃度會(huì)對(duì)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率產(chǎn)生不利影響，因此，用最適濃度引發(fā)處理尤為重要。表1不同硅酸鹽濃度對(duì)玉米雜交種發(fā)芽勢(shì)（%）的影響表2不同硅酸鹽濃度對(duì)玉米雜交種發(fā)芽率（%）的影響2.2不同硅酸鹽濃度對(duì)低溫脅迫下苗部性狀影響的分析由表3可以看出，低溫脅迫20天后，對(duì)照組的苗高最低；用不同濃度的水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理后的玉米雜交種苗高均有不同程度的提高。在一定范圍內(nèi)，隨著水溶性離子硅酸na2sio3濃度的提高，苗高也相應(yīng)地隨之增長(zhǎng)，1500倍硅酸鹽濃度處理后的種子幼苗生長(zhǎng)最旺盛，再增加硅酸鹽濃度，苗高有下降趨勢(shì)。大多品種在用同濃度硅酸鹽處理后的苗高生長(zhǎng)長(zhǎng)度差異不大，但與對(duì)照組相比均有不同程度的提高，且在硅酸鹽濃度為1500倍時(shí)的苗高最長(zhǎng)。表明在低溫脅迫下用硅酸鹽引發(fā)處理玉米雜交種，可在一定程度上緩解低溫脅迫對(duì)玉米雜交種苗部性狀的影響，硅酸鹽的適宜濃度為1500倍。表3不同硅酸鹽濃度對(duì)玉米雜交種苗高（cm）的影響2.3不同硅酸鹽濃度對(duì)低溫脅迫下根部性狀影響的分析由表4可以看出，低溫脅迫下，不同濃度硅酸鹽引發(fā)處理可以顯著提高玉米雜交種的根長(zhǎng)，其中，用濃度為1500倍的硅酸鹽處理玉米雜交種，其根長(zhǎng)最長(zhǎng)。但均隨著硅酸鹽濃度的增加，根長(zhǎng)生長(zhǎng)呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，使用硅酸鹽處理后的根長(zhǎng)生長(zhǎng)量較對(duì)照大。表4不同硅酸鹽濃度對(duì)玉米雜交種根長(zhǎng)（cm）的影響2.4不同硅酸鹽濃度對(duì)低溫脅迫下干物質(zhì)積累影響的分析由表5、表6可以看出，與對(duì)照組相比，各硅酸鹽引發(fā)處理玉米雜交種幼苗的干物質(zhì)積累量均有不同程度的增加，玉米雜交種的苗部干物質(zhì)與根部干物質(zhì)呈同向增減規(guī)律。玉米雜交種萌發(fā)后干物質(zhì)在根部的積累量高于苗部。比較表5可以看出，在硅酸鹽濃度相同的情況下，g1538的苗部干物質(zhì)積累最多，最高可達(dá)0.008g；1500倍濃度的硅酸鹽處理對(duì)玉米雜交種苗部干物質(zhì)積累最有效。對(duì)單個(gè)品種來講，使用硅酸鹽處理的玉米雜交種的苗部干物質(zhì)積累與對(duì)照組相比差異最顯著由表6可以看出，在硅酸鹽濃度相同的情況下，g1538的根部干物質(zhì)積累最多，隨著硅酸鹽濃度的增加，根部干物質(zhì)的積累也是呈先上升后下降的趨勢(shì)，在硅酸鹽濃度為1500倍時(shí)的根部干物質(zhì)積累量最大，可達(dá)0.012g。隨著硅酸鹽濃度的增加，玉米雜交種的苗、根干物質(zhì)積累均呈先升后降的趨勢(shì)，即隨硅酸鹽濃度的增加，根和苗的干物質(zhì)積累呈上升趨勢(shì)，且在硅酸鹽濃度1500倍時(shí)，效果最顯著，在硅酸鹽濃度為1500倍～500倍范圍內(nèi)，隨硅酸鹽濃度的增加，各部分干物質(zhì)積累有所下降。表明用硅酸鹽處理玉米雜交種可以有效提高幼苗和根部干物質(zhì)的積累量，但是超過一定量后，提升效果不顯著，這與硅酸鹽引發(fā)處理后的玉米雜交種在低溫脅迫下載發(fā)芽和生長(zhǎng)方面表現(xiàn)出來的抗性研究結(jié)果一致。表5不同硅酸鹽濃度對(duì)玉米雜交種苗部（g）干物質(zhì)的影響表6不同硅酸鹽濃度對(duì)玉米雜交種根部（g）干物質(zhì)的影響3結(jié)論與討論在一定范圍內(nèi)，隨著硅酸鹽濃度的增加，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、生長(zhǎng)指標(biāo)及干物質(zhì)積累量也相應(yīng)提高，當(dāng)硅酸鹽濃度在1500倍時(shí)，此時(shí)的處理效果最好。第二部分實(shí)驗(yàn)材料與方法1.1材料3份不同基因型的玉米雜交種dh254、dh256、g1538，由山東登海種業(yè)股份有限公司提供。將第一部分實(shí)驗(yàn)材料所得種子在25℃環(huán)境下鼓風(fēng)干燥至31%—35%、26%—30%和20%—25%三個(gè)不同含水量范圍。1.2方法采用砂床標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽法，分別在低溫（10℃）、適溫（25℃）條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。每日對(duì)發(fā)芽盒需水情況進(jìn)行觀察，定時(shí)補(bǔ)水。每隔24h觀測(cè)記載種子的發(fā)芽情況，記載5%種子發(fā)芽時(shí)的置床天數(shù)。第14天的時(shí)候，記錄發(fā)芽種子數(shù)、發(fā)芽勢(shì)；第20天記錄發(fā)芽種子數(shù)、發(fā)芽率，同時(shí)測(cè)其苗高、根長(zhǎng)、根數(shù)、苗的干重以及根的干重。每發(fā)芽盒放置100粒種子，3次重復(fù)。2.125℃條件下經(jīng)過1500倍水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理后不同含水量種子的發(fā)芽力及相關(guān)生理狀況。在25℃條件下，不同雜交種吸水后脫水至不同的含水量范圍與沒有經(jīng)過處理的干燥種子相比，干燥種子發(fā)芽勢(shì)以及發(fā)芽率最高，經(jīng)過處理后稍有下降，但沒有明顯的差異（表7）。這表明，常溫下玉米種子吸水后再脫水至不同含水量對(duì)種子的發(fā)芽力指標(biāo)（發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率）影響不大。表725℃條件下不同雜交種不同含水量種子的發(fā)芽力的影響品種含水量（%）發(fā)芽率（%）發(fā)芽勢(shì)（%）dh256干燥98.3498.34dh25620-25100.0096.67dh25626-3096.6795.00dh25631-3591.6788.88dh254干燥98.3498.34dh25420-2598.3496.67dh25426-3095.0091.67dh25431-3596.6795.00g1538干燥100.0098.34g153820-2598.3498.34g153826-3098.3495.00g153831-3591.6791.67經(jīng)過處理后，與干燥種子相比3個(gè)品種發(fā)芽后幼苗相關(guān)生理指標(biāo)存在較明顯的差異。通過對(duì)各品種不同含水量處理后幼苗的表現(xiàn)比較，當(dāng)種子吸水后再脫水至20%-25%的含水量范圍時(shí)，幼苗的生理指標(biāo)較其他含水量范圍及干燥狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)優(yōu)越，主要表現(xiàn)在根長(zhǎng)、苗均干種、根均干重均表現(xiàn)為增加（表8）。表825℃條件下不同雜交種不同含水量種子發(fā)芽后幼苗相關(guān)生理狀況品種含水量（%）苗高(cm)根長(zhǎng)(cm)苗均干重(g)根均干重(g)dh256干燥13.5117.100.03570.0252dh25620-2512.8220.300.05050.0460dh25626-3014.6418.070.04870.0443dh25631-3513.5218.760.04550.0460dh254干燥13.5813.400.04030.0183dh25420-2513.2515.410.05080.0321dh25426-3013.7715.100.05500.0420dh25431-3513.3015.640.05330.0445g1538干燥13.2213.820.04090.0338g153820-2514.7617.280.05300.0460g153826-3012.8716.250.04190.0383g153831-3516.8217.000.05850.04752.210℃條件下經(jīng)過1500倍水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理后不同含水量種子的發(fā)芽力及相關(guān)生理狀況。10℃條件下，不同品種吸水再脫水至不同的含水量范圍后，發(fā)芽勢(shì)以及發(fā)芽率表現(xiàn)差異，dh256、dh254、g1538三個(gè)品種發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均有提高，特別是發(fā)芽勢(shì)有了大幅度地提高（表9）。這表明，低溫脅迫下，玉米種子吸水后再脫水至不同含水量范圍時(shí)種子的發(fā)芽力變強(qiáng)，種子活力得到了提高。表910℃條件下不同雜交種不同含水量種子的發(fā)芽力的影響品種含水量（%）發(fā)芽率（%）發(fā)芽勢(shì)（%）dh256干燥93.340.00dh25620-2596.6733.34dh25626-30100.0091.67dh25631-3598.3473.34dh254干燥95.000.00dh25420-2596.6736.67dh25426-3095.3464.34dh25431-3596.6756.67g1538干燥93.340.00g153820-25100.0033.34g153826-30100.0090.00g153831-35100.0043.34經(jīng)過處理后，與干燥種子相比3個(gè)品種在不同脫水情況下，發(fā)芽后幼苗相關(guān)生理指標(biāo)均表現(xiàn)增高現(xiàn)象。通過對(duì)各品種不同含水量處理后幼苗的表現(xiàn)比較，當(dāng)種子吸水后再脫水至26%-30%的含水量范圍時(shí)，幼苗的生理指標(biāo)較其他含水量范圍及干燥狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)優(yōu)越，主要表現(xiàn)在根長(zhǎng)、苗均干種、根均干重均表現(xiàn)為顯著增加（表10）。表1010℃條件下不同雜交種不同含水量種子發(fā)芽后幼苗相關(guān)生理狀況通過實(shí)驗(yàn)可得到如下結(jié)論：在低溫條件下，當(dāng)干燥種子經(jīng)水溶性離子硅酸na2sio3引發(fā)處理后再脫水至26%-30%的含水量范圍時(shí)，萌發(fā)指標(biāo)和生理指標(biāo)最好。當(dāng)?shù)陀诨蛘吒哂诒景l(fā)明公開的闕值時(shí)，種子活力反而降低。當(dāng)前第1頁(yè)12