專利名稱：羌活種子的破眠及發芽方法
技術領域：
本發明涉及一種高原藥材種子休眠期的解除及促使種子發芽的方法，具體而言，本發明涉及打破羌活種子休眠及促進羌活種子萌動、發芽并出苗的方法。
背景技術：
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，歷來依靠野生采挖。近年來的掠奪性采挖和生境破壞，致使各地產區面臨資源枯竭和種子資源喪失的威脅，已被列入國家III級保護植物，并進入中國瀕危物種紅色名錄。因此，通過規模化的人工種植是保護野生資源和解決供求矛盾的根本途徑。
羌活在適應寒冷、強紫外線輻射、低氧、低氣壓、氣溫劇變等高原特殊環境中形成了抗逆性強、生長期短、年生長量小、種胚發育不全，種子休眠期長和自然萌發率低等生物學特性。羌活種子具有胚形態后熟和生理后熟雙重休眠特性，休眠期長達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，適合實際生產上的應用。層積法尤其適用于需要形態后熟和生理后熟，休眠時間較長的種子，或堅硬的核果類種子，以及含有發芽抑制物質的種子和多因素引起休眠的種子。經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。
經檢索，我們僅發現了有關利用植物激素處理寬葉羌活種子的報道，但其存在發芽率低、結果不穩定等問題。截止到目前，仍未見有關羌活種子處理穩定獲取高發芽率成功的報道。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能有效打破羌活種子休眠并促進種子發芽出苗的方法，該方法通過對羌活植物種子進行沙藏層積處理，從而使羌活種子的發芽率穩定地提高到60％以上。
為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下羌活種子的破眠及發芽方法，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、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用10～40℃清水浸種12～24小時至飽和；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小時后自然冷卻至室溫，再將經步驟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％，然后經階段變溫層積處理解除種子休眠；檢測發芽率和發芽勢。
所述階段變溫層積按如下三階段進行第一階段10～30℃條件下層積60～90天，胚率達10～30％，轉入下一階段；第二階段6～15℃條件下層積60～105天，胚率達70～90％，轉入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續層積30～155天，解除休眠。
優選第一階段15～25℃條件下層積60～80天，胚率達10～20％，轉入下一階段；第二階段7～14℃條件下層積60～90天，胚率達70～90％，轉入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續層積60～90天，解除休眠。
D、播種將經解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種在結構疏松、營養成分豐富、有機質含量高的發芽基質中，播種深度1～1.5cm，發芽溫度保持在10～25℃，長出實生苗。其中，優選播種深度1.5cm，發芽溫度保持在10～15℃。
所述的步驟A的羌活種子為當年采集，或采收時間未超過4年并保存于0～5℃干燥環境中下的羌活或寬葉羌活種子。
所述種子生活力是指種子發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.預處理自來水20℃下預濕6h。2.樣品準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.鑒定標準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％。
所述發芽率是指羌活種子在適宜的發芽環境中，發芽種子占全部催芽種子粒數的百分比；所述發芽勢是指羌活種子在適宜的發芽環境中，到第7天時已發芽種子占全部催芽種子粒數的百分比。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皿中，濾紙用自來水浸潤，保持光周期為12/12小時光/暗反應，保持10～25℃的溫度。
所述步驟D的發芽基質為等量鋸末、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。
本發明的優點在于1、本發明通過采用階段變溫層積法，有效解除了羌活種子的休眠，經本發明方法220天左右打破休眠的羌活種子發芽率穩定達到60％以上，且最高可達90％以上，保存方法得當的陳年種子也能達到較高的發芽率，遠高于自然條件下0.52％的發芽率，也高于現有文獻報道的不到20％的發芽率。
2、通過對羌活種子萌發過程中溫度、培養基、覆土深度等條件的調控，有效提高了種子的發芽力、出苗率和成苗率，獲得了高質量的實生苗。就打破休眠的羌活種子而言，種子發芽率達61～77％，發芽勢36～69％，子葉出土率83～89％，成苗率達56～80％。
3、本發明不用任何化學激素處理，生態環保，且方法簡單，便于操作，成本也比較低，適宜于實際生產應用。既可減少對野生羌活的采挖，快速恢復高原野生種群的資源量，而且還為中藏藥業提供了穩定、豐富的藥源及技術保障。
具體實施例方式
實施例一一種羌活種子的破眠及發芽方法，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月采收的當年成熟、果實尚未開裂，果皮綠色的野生羌活種子，去除雜質和癟粒，種子凈度為95.5％，千粒重3.49g，生活力91.50％；B、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用20℃清水浸種12小時至飽和；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小時后自然冷卻至室溫，再將經步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶3的比例和勻，然后進行階段變溫層積第一階段22℃條件下層積50天，胚率達17.38％，轉入下一階段；第二階段10℃條件下層積80天，胚率達80.23％，轉入下一階段；第三階段0～5℃條件下層積64～104天，打破休眠。
層積至第224天，檢測發芽率為(74.66±2.09)％，發芽勢(53.87±1.87)％；層積至第234天時，檢測發芽率為(85.46±1.53)％，發芽勢(82.06±1.13)％。
D、播種將經解除休眠、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中，播種深度1.5cm，溫度保持在15℃，長出羌活實生苗，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。
實施例二一種羌活種子的破眠及發芽方法，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月采收的當年成熟、果實尚未開裂，果皮綠色的野生羌活種子，去除雜質和癟粒，種子凈度為95.5％，千粒重3.49g，生活力91.50％；B、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用20℃清水浸種12小時至飽和；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小時后自然冷卻至室溫，再將經步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶2的比例和勻，然后進行階段變溫層積第一階段20℃條件下層積84天，胚率達20.86％，轉入下一階段；第二階段10℃條件下層積80天，胚率達76.42％，轉入下一階段；第三階段0～5℃條件下層積64～74天，打破休眠。
層積至第224天，檢測發芽率為(68.52±2.31)％，發芽勢(53.33±1.08)％；層積至第234天時，檢測發芽率為(82.20±1.53)％，發芽勢(77.04±1.02)％。
D、播種將經解除休眠、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中，播種深度1.0cm，溫度保持在15℃，長出羌活實生苗，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。
實施例三一種羌活種子的破眠及發芽方法，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℃干燥環境中保存一年的成熟野生羌活種子，去除雜質和癟粒，種子凈度為98％，千粒重3.10g，生活力76.75％；B、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用30℃清水浸種12小時至飽和；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小時后自然冷卻至室溫，再將經步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶2的比例和勻，然后進行階段變溫層積第一階段15℃條件下層積75天，胚率達19.46％，轉入下一階段；第二階段10℃條件下層積103天，胚率達84.69％，轉入下一階段；第三階段4℃條件下層積32～65天，打破休眠。
層積至第210天時，檢測發芽率為(58.67±2.00)％，發芽勢(42.67±1.21)％；層積至第243天時，檢測發芽率為(70.91±1.02)％，發芽勢(53.33±1.05)％。
D、播種將經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中，播種深度1cm，溫度保持在20℃，長出羌活實生苗。
實施例四一種羌活種子的破眠及發芽方法，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℃干燥環境中保存的的成熟野生羌活種子，去除雜質和癟粒，種子凈度為95％，千粒重3.19g，生活力93.00％；B、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用25℃清水浸種15小時至飽和；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小時后自然冷卻至室溫，再將經步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶2的比例和勻，然后進行階段變溫層積第一階段20℃條件下層積63天，胚率達19.57％轉入下一階段；第二階段12℃條件下層積60天，胚率達74.36％，轉入下一階段；第三階段4℃條件下層積68～155天，打破休眠。
層積至第268天時，檢測發芽率為(74±1.23)％，發芽勢(62.67±2.34)％；層積至第278天時，檢測發芽率為(92.03±2.46)％，發芽勢(66.28±3.1)％。
D、播種將經解除休眠、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中，播種深度1.5cm，溫度保持在25℃，長出羌活實生苗。
實施例五一種羌活種子的破眠及發芽方法，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月采收的當年成熟、果實即將開裂、果皮淺褐色的野生羌活種子，去除雜質和癟粒，種子凈度為96.2％，千粒重3.3g，生活力89.50％；B、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用10℃清水浸種24小時至飽和；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小時后室溫冷卻，再將經步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶3的比例和勻，然后進行階段變溫層積第一階段15℃條件下層積70天，胚率達17.8％轉入下一階段；第二階段10℃條件下層積80天，胚率達78.92％，轉入下一階段；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，檢測發芽率為(50.68±0.58)％，發芽勢(36.00±1.00)％；層積至第222天時，檢測發芽率為(60.00±2.00)％，發芽勢(50.00±4.00)％；層積至第227天時，檢測發芽率為(86.77±2.87)％，發芽勢(61.24±6.04)％。
D、播種將經解除休眠、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中，播種深度1.5cm，溫度保持在15℃，長出羌活實生苗。
實施例六一種羌活種子的破眠及發芽方法，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月采收的經人工馴養當年成熟的寬葉羌活種子，去除雜質和癟粒，種子凈度為97.5％，千粒重5.29g，生活力96.50％；B、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用15℃清水浸種20小時；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小時后室溫冷卻，再將經步驟B處理后的羌活種子與河沙按1∶3的比例和勻，然后進行階段變溫層積第一階段20℃條件下層積70天，胚率達20.13％，轉入下一階段；第二階段13℃條件下層積65天，胚率達56.08，轉入下一階段；第三階段4℃條件下層積60～80天，打破休眠。
層積至第195天時，檢測發芽率為(72.67±4.16)％。
D、播種將經解除休眠、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中，播種深度1.5cm，溫度保持在20℃，長出寬葉羌活實生苗。
權利要求
1.羌活種子的破眠及發芽方法，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、浸種將經步驟A篩選出的羌活種子用10～40℃清水浸種12～24小時至飽和；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小時后自然冷卻至室溫，再將經步驟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％，然后經階段變溫層積處理解除種子休眠；D、播種將經解除休眠、胚根突出種皮的羌活種子播種在結構疏松、營養成分豐富、有機質含量高的發芽基質中，播種深度1～1.5cm，發芽溫度保持在10～25℃，長出實生苗。
2.如權利要求1所述的羌活種子的破眠及發芽方法，其特征在于步驟C中所述階段變溫層積按如下三階段進行第一階段10～30℃條件下層積60～90天，胚率達10～30％，轉入下一階段；第二階段6～15℃條件下層積60～105天，胚率達70～90％，轉入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續層積30～155天，解除休眠。
3.如權利要求1或2所述的羌活種子的破眠及發芽方法，其特征在于步驟C中所述階段變溫層積按如下三階段進行第一階段15～25℃條件下層積60～80天，胚率達10～20％，轉入下一階段；第二階段7～14℃條件下層積60～90天，胚率達70～90％，轉入下一階段；第三階段0～5℃條件下繼續層積60～90天，解除休眠。
4.如權利要求1所述的羌活種子的破眠及發芽方法，其特征在于所述步驟A的羌活種子為當年采集，或采收時間未超過4年并保存于0～5℃干燥環境中下的羌活或寬葉羌活種子。
5.如權利要求1所述的羌活種子的破眠及發芽方法，其特征在于所述步驟D的發芽基質為等量鋸末、蛭石、草炭灰及珍珠巖組成的混合物。
6.如權利要求1所述的羌活種子的破眠及發芽方法，其特征在于所述步驟D的播種深度為1.5cm，發芽溫度保持在10～15℃。
7.如權利要求1所述的羌活種子的破眠及發芽方法，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
本發明涉及一種羌活種子的破眠及發芽方法，該方法包括打破休眠的種子處理技術和促進種子發芽出苗技術；本發明通過對種子進行適當的變溫層積，可有效解除羌活種子休眠，破眠后的羌活種子發芽率穩定達到60％以上；通過對羌活種子萌發過程中溫度、培養基、播種深度等條件的調控，可有效提供高質量的實生苗，既可減少對野生羌活的采挖，快速恢復高原野生種群的資源量，還為中藏藥產業提供穩定、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 優先權日2007年4月30日
發明者馬小軍, 蔣舜媛, 史靜, 孫輝, 周毅 申請人:四川天農現代中藥科技開發有限責任公司, 中國醫學科學院藥用植物研究所, 四川省中藥研究所