一種增強(qiáng)秋茄耐寒性的方法
【專利說明】一種増強(qiáng)秋茄耐寒性的方法
[0001]本申請是對中國發(fā)明專利申請?zhí)?201410505663.9，申請日:2014年9月27日，名稱:提高秋茄抗寒性的方法的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)秋茄耐寒性的方法，確切地說是利用控制溫度的方式來增強(qiáng)秋茄耐寒能力的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]紅樹林是處于熱帶、亞熱帶陸地與海洋過渡帶的特殊濕地生態(tài)系統(tǒng)，是海岸帶的生態(tài)關(guān)鍵區(qū)，具有維護(hù)生物多樣性、抵抗海嘯和臺風(fēng)、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等重要生態(tài)功能。在全球氣候變化條件下，頻率和強(qiáng)度不斷增加的極端低溫天氣導(dǎo)致紅樹林生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制退化，引起了紅樹林枯黃、落葉，甚至死亡，加劇了紅樹林濕地的萎縮。因此，急需加強(qiáng)提高紅樹林耐寒能力的研究，以促進(jìn)我國東南沿海防護(hù)林建設(shè)和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)。
[0004]近年來，由于人類活動和氣候變化帶來的影響，我國紅樹林面積仍在不斷減少。與20世紀(jì)50年代相比，我國紅樹林面積喪失了 73 %。隨著全球氣候變暖越來越明顯，紅樹林分布也產(chǎn)生了變化，人工移植林向更高瑋度擴(kuò)展，這將使原來因?yàn)闇囟认拗贫鵁o法生長紅樹林的地帶出現(xiàn)紅樹林。因此，在全球變暖的背景下，擴(kuò)大紅樹林向更高瑋度種植也將成為增加我國紅樹林面積趨勢之一。
[0005]秋前(Kandelia obovata)是我國既常見又分布最廣的紅樹植物，其人工種植成林最北至浙江省樂清灣西門島，具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，已成為我國東南沿海的主要造林樹種之一。但越冬期發(fā)生的極端低溫仍影響著引種秋茄的成活和生長，如2011年初發(fā)生的寒害造成溫州2008年以后移植的紅樹植物幼苗大部分死亡，成為我國秋茄紅樹林向更高瑋度人工引種能否成功的主要限制因子之一。因此，如何增強(qiáng)秋茄耐寒能力，維持低溫條件下秋茄的存活能力就成為向更高瑋度人工造林的瓶頸問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:利用人為精確階段性降溫的方法增強(qiáng)秋茄的耐寒能力，以此提高秋茄在低溫環(huán)境下的存活率，從而促進(jìn)秋茄向高瑋度的移植進(jìn)程。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008](a)、在河口或海岸帶的灘涂上挖取海泥，除去海泥中的碎石和植物根系后，自然風(fēng)干敲碎后，裝于便于搬運(yùn)且底部不漏水的栽培容器內(nèi)，取無損成熟秋茄胚軸插入栽培容器內(nèi)，澆灌NaCl濃度為10%。的營養(yǎng)液，保持桶內(nèi)水層l-2cm ;
[0009](b)、把插有秋茄胚軸的栽培容器放入人工氣候箱，調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度13?15°C (晝)/9?10°C (夜)、相對濕度控制在50%-70%、光照強(qiáng)度大于或等于600 μ mol.m 2s \每天晝光照11?13h，培育2?3天，
[0010]然后調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度28?30°C (晝)/24?26°C (夜)、光照時(shí)間、強(qiáng)度和相對濕度均不變；
[0011](c)、當(dāng)秋茄胚軸長出兩葉一心時(shí)，調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度18?
21°C (晝)/13?16°C (夜)，培育2?3天，光照和相對濕度均不變，
[0012]然后調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度28?30°C (晝)/24?26°C (夜)，光照和相對濕度仍均不變；
[0013](d)、當(dāng)秋茄胚軸長到四葉一心時(shí)，調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度18?
21°C (晝)/13?16°C (夜)，光照和相對濕度均不變，培育2?3天，
[0014]然后調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度14?16°C (晝)/9?10°C (夜)，光照和相對濕度均不變，培育3?4天，
[0015]繼續(xù)調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度28?30°C (晝)/24?26°C (夜)，光照和相對濕度不變；
[0016](e)、當(dāng)秋茄胚軸長到六葉一心時(shí)，調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度18?
21°C (晝)/13?16°C (夜)，光照和相對濕度不變，培育4?5天，
[0017]然后調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度14?16°C (晝)/9?10°C (夜)，光照和相對濕度不變，培育4?5天，
[0018]繼續(xù)調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度28?30°C (晝)/24?26°C (夜)，光照和相對濕度不變；
[0019](f)、當(dāng)秋茄胚軸長到八葉一心時(shí)，調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度18?
21°C (晝)/13?16°C (夜)，光照和相對濕度不變，培育4?6天，
[0020]然后調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度14?16°C (晝)/9?10°C (夜)，光照和相對濕度不變，培育4?6天，
[0021]繼續(xù)調(diào)整人工氣候箱的參數(shù)為:溫度9?11°C (晝)/5?6°C (夜)，期間光照強(qiáng)度和相對濕度均不變，培育4?6天，
[0022]其中(b)、(c)、(d)、(e)、(f)每個(gè)步驟的管理流程分別是:及時(shí)補(bǔ)充不含NaCl的營養(yǎng)液，保持水層l-2cm，期間并保證栽培容器晾干2?3天。
[0023]以上步驟結(jié)束后，秋茄幼苗的耐寒能力已經(jīng)被提高，可以直接進(jìn)行低溫環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)論證，簡稱之為低溫脅迫，以便觀察低溫條件對秋茄幼苗的影響。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)方案核心構(gòu)思在于:在保證秋茄育苗效果的同時(shí)，育苗過程中不斷降低環(huán)境溫度，來逐步提高秋茄對低溫的適應(yīng)能力，以此提高秋茄的耐寒能力。
[0025]將灘涂海泥作為培養(yǎng)介質(zhì)，主要兩方面考慮:第一，海泥接近于秋茄自然生長的條件，且便于培育和試驗(yàn)；第二，低溫脅迫(零下溫度)時(shí)，其它培育方式易結(jié)較厚的冰層，尤其是水培，這往往加劇了與紅樹林生長實(shí)際自然環(huán)境的差距，缺乏了實(shí)踐意義，阻礙了該技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。
[0026]所謂的人工氣候箱即是可人工控制溫度、相對濕度、光照強(qiáng)度因素的密閉隔離設(shè)備，又稱可控環(huán)境實(shí)驗(yàn)室。該人工氣候室的其余參數(shù)可隨意設(shè)置環(huán)境，不受地理、季節(jié)等自然條件的限制并能縮短研究的周期。
[0027]本技術(shù)方案是在調(diào)整為低溫環(huán)境之前，通過與外界相近的高溫來促進(jìn)秋茄幼苗進(jìn)行旺盛的光合作用，產(chǎn)生有利于緩解低溫脅迫的營養(yǎng)物質(zhì)(滲透調(diào)節(jié)物質(zhì))，如糖和氨基酸。然后再通過階段性的梯度降溫，可以促進(jìn)滲透物質(zhì)的積累，增大束縛水/自由水比值，增加膜脂中不飽和脂肪酸的含量，有效防止生物膜的相變，增強(qiáng)秋茄的耐寒能力。此外，此方法易于操作，能為以后紅樹植物秋茄向更高瑋度移植研究提供可靠的方法途徑。
[0028]下面結(jié)合附圖和具體例證作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]例證
[0030]試驗(yàn)材料:秋茄胚軸，從離試驗(yàn)地較近的區(qū)域獲取，并分為三個(gè)處理，分別為TP、TY、WY:
[0031]TP是從胚軸開始進(jìn)行耐寒鍛煉直到秋茄長到八葉一心；
[0032]TY是育苗前期沒有進(jìn)行耐寒鍛煉，秋茄胚軸長到八葉一心時(shí)進(jìn)行耐寒鍛煉；
[0033]WY是整個(gè)育苗期都沒有進(jìn)行耐寒鍛煉；
[0034]待TP、TY和WY長到八葉一心后，進(jìn)行相同時(shí)間的低溫脅迫，然后在適宜溫度條件下進(jìn)行相同時(shí)間恢復(fù)，進(jìn)行光合參數(shù)測定并采集樣品測定光合作用的相關(guān)指標(biāo)。
[0035]TP、TY、WY的前期步驟都是相同的:
[0036]在河口或海岸帶的灘涂上挖取海泥，除去海泥中的碎石和植物根系后，自然風(fēng)干敲碎后，裝于便于搬運(yùn)且底部不漏水的栽培容器內(nèi)，土的體積為容器體積的2/3。取無損成熟秋茄胚軸插入容器內(nèi)，且不宜稠密，澆灌NaCl濃度為10%。的營養(yǎng)液，保持桶內(nèi)水層l_2cm0
[0037]其中，營養(yǎng)液的配置方法是:
[0038](A)、pH值為6.0，濃度82.07g/L的硝酸鈣溶液或者濃度118.08g/L的四水硝酸鈣溶液；
[0039](B)、pH值為8.0，濃度50.55g/L的硝酸鉀溶液或者濃度13.61g/L的磷酸二氫鉀溶液或者濃度24.07g/L的硫酸鎂溶液或者濃度49.03g/L的七水硫酸鎂溶液；
[0040](C)、pH值為5.5，濃度7.46g/L的Nat_EDTA溶液或者濃度5.56g/L的七水硫酸亞鐵溶液；
[0041](D)、濃度2.86g/L的硼酸溶液或者濃度1.81g/L的四水氯化鎂溶液或者濃度0.22g/L的七水硫酸鋅溶液或者濃度0.08g/L的五水硫酸銅溶液或者濃度0.02g/L的鉬酸溶液；
[0042]然后混合定容至1L，具體的說是將㈧、⑶、(C)、⑶和水分別按10ml、10ml、1ml、lml、978ml的比例混合，即為全營養(yǎng)液。
[0043]營養(yǎng)液的配比也可以是用以下方法，以代替上述第一種營養(yǎng)液使用，對TP、TY、WY的育苗并沒有影響:
[0044]1.18g/L 的 Ca (N03) 2.4H20 溶液，0.51g/L 的 ΚΝ03溶液，0.49g/L 的 MgSO 4.7H20 溶液，0.14g/L 的 ΚΗ2Ρ04溶液，2.86mg/L 的 Η 3Β03溶液，0.22mg/L 的 MnCl 2.4Η20 溶液，0.22mg/L 的 ZnS04.7H20 溶液，0.08mg/L 的 CuS04.5H20 溶液，0.02mg/L 的 Η2Μο04.H20 溶液，2mL/L的FeEDTA