一種提高萵苣種子熱萌發率的方法

2023-06-01 16:06:11

專利名稱：一種提高萵苣種子熱萌發率的方法
技術領域：
本發明涉及一種提高萵苣種子熱萌發率的方法。
背景技術：
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。莖用萵苣肉質鮮嫩，可生食、涼拌、炒食、幹制或醃漬；葉用萵苣主要 食葉片或葉球。萵苣廣泛栽培於世界各地，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，而無機鹽、維生素則含量較豐富，尤其是含有較多的煙酸；對於高血壓、心臟 病患者，具有利尿、降血壓的作用。萵苣還有增進食慾、刺激消化液分泌、促進胃腸蠕動等功 能。近年來的研究發現，萵苣中的一種芳香烴羥化脂，能夠分解食物中的致癌物質亞硝胺， 對於肝癌、胃癌癌細胞的形成有一定的預防作用，也可減輕癌症患者放療或化療的反應。萵苣原產於地中海沿岸，喜冷涼氣候，不耐高溫(張僑等，2010，西北植物學報， 19(5) :171-176)。種子萌發是植物生活周期中的重要階段，受物種的遺傳因素和環境因子 的共同影響。已經報導，萵苣種子的萌發受溫度、光照、植物激素和一氧化氮的影響，具有 顯著的熱抑制效應(Argyris et al. ,2008, Plant Physiology, 148 926-947 ；Gonai et al.，2004，Journal of Experimental Botany，55 :111_118)。萵苣種子萌發的適宜溫度為 15-20°C，當溫度高於25°C時，種子的萌發率顯著下降。但到目前為止，萵苣種子萌發的熱抑 制機理仍然不清楚，嚴重地影響了萵苣的全天候生產。

發明內容
本發明的目的是提供一種提高萵苣種子熱萌發率的方法。本發明所提供的提高萵苣種子熱萌發率的方法，包括下述步驟1)將萵苣種子浸於水中或濃度為5-20mmol/L的KNO2溶液中，並在下述a)—c)中 任一所述條件下進行吸脹處理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，得到預處理的萵苣種子；2)將預處理的萵苣種子在變溫和交替光照條件下萌發；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)每天先於33°C光照12h，再在23°C黑暗處理12h ；2)每天先於23°C黑暗處理12h，再在33°C光照12h ；3)每天先於35°C光照12h，再在25°C黑暗處理12h ；4)每天先於25°C黑暗處理12h，再在35°C光照12h。所述光照的強度具體可為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號或種都5號萵苣種子。本發明提供了一種提高萵苣種子熱萌發率的方法。按照該方法處理萵苣種子，可 使萵苣種子的熱萌發率接近或達到100%，解決了萵苣生產中種子萌發的熱抑制問題，為全 天候播種萵苣提供了基礎。本方法還具有操作方便、快速、成本低的特點，具有重要的經濟 和應用推廣價值。


圖1為實施例1中尖葉先鋒1號種子在不同的溫度和光照條件下萌發3d的萌發
率曲線。圖2為實施例2中不同預處理條件下萵苣種都5號種子在23/33°C和交替光照下 萌發3d的照片；圖2a為「未經預處理的種子萌發照片」，圖2b為「在蒸餾水中10°C預處理 2d的種子萌發照片」，圖2c為「在5mmol/L亞硝酸鉀溶液中10°C預處理2d的種子萌發照 片」。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明的方法進行說明，但本發明並不局限於此。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法；所述試劑和材料，如 無特殊說明，均可從商業途徑獲得。實施例以萵苣(Lactuca sativa L.)品種尖葉先鋒1號和種都5號的種子為實驗 材料說明本發明的方法。種子購自於四川種都種業有限公司，為2010年夏季新鮮收穫的種 子。尖葉先鋒1號為抗高溫季節專用品種，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號為低溫季 節專用型，冬季上市高產新品種。尖葉先鋒1號和種都5號種子的含水量均為 % ；萌發的 適宜溫度為15-20°C，溫度高於25°C或者低於10°C均不易萌發。實施例1、提高尖葉先鋒1號種子熱萌發的方法實驗1、考察溫度和光照對萵苣種子萌發的影響隨機取50粒尖葉先鋒1號種子播種於墊有2層濾紙的培養皿中(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3d。以胚根突破種皮2mm作為 種子萌發的標準(下同)。數據為50粒種子3次重複的平均值士標準差。結果為在交替光照(12h光照/12h黑暗，光強度為62. 3士8. 96 μ mo 1 m-2。)下， 種子萌發的適宜溫度為11_19°C，當溫度低於irC或者高於21°C，種子的萌發率顯著下降； 在黑暗條件下，種子萌發的適宜溫度為13-15°C，當溫度低於irC或者高於15°C，種子的萌 發率也明顯下降(見圖1)。上述結果表明，溫度和光照顯著地影響萵苣種子的萌發。在11-23°C範圍內，光照 能夠減輕熱抑制作用，促進種子萌發；當溫度超過25°C時，在光照下種子的萌發也表現出 高度的熱抑制，種子萌發率為零(見圖1)。可見，萵苣種子的萌發主要受溫度的控制。實驗2、解除種子萌發熱抑制的預處理方法由實驗1可知，萵苣尖葉先鋒1號種子在33°C和35°C中的萌發率均為零。當種子
4在蒸餾水中於5°C分別處理5d或者6d、於10°C分別處理1. 5d或者2d後，種子在33°C的萌 發率明顯增加；在5°C預處理6d比預處理5d好，在10°C預處理2d比預處理1. 5d好(見表 1)。在5°C預處理少於4d、在10°C預處理少於Id對種子在33°C下的萌發沒有促進作用；在 5°C預處理多於7d、在10°C預處理多於2. 5d，種子在預處理過程中已經部分萌發。有趣的 是，預處理過程中已萌發的種子在33°C和交替光照下能形成正常的幼苗。預處理時，5和10mmol/L KNO2顯著地增加種子在33°C和35°C中的萌發率，例 如，在5°C和5mmol/L KNO2中預處理6d的種子在33°C和35°C中的萌發率分別為87. 6和 82. 3 (見表1)。預處理後在33°C中的促進作用大於在35°C中的作用，在5°C預處理中的作 用大於在10°C預處理中作用(表1)。預處理後在33°C和交替光照下萌發的種子能形成正 常的幼苗；在35°C和交替光照下萌發的種子部分形成畸形苗。畸形苗的特徵為胚根不再伸 長、或者胚根生長彎曲、甚至壞死。表1低溫和亞硝酸鉀預處理減輕萵苣尖葉先鋒1號種子萌發的熱抑制
預處理萌發率(％)溫度 (0C)時間 (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作為種子萌發的標準，以胚根伸長和子葉變綠作為成苗的標 準。交替光照12h光照/12h黑暗，光照強度為62.3±8.96μπι01 πΓ、—1。數據為50粒種 子3次重複的平均值士標準差。實驗3、變溫對預處理種子萌發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；在生產上，人們可以在天黑前 播種，避開白天的高溫時段。因此，發明人研究了變溫(33/23°C，25/35°C)和交替光照(12h 光照/12h黑暗，光照強度為62.3 士 8.96μπι01 m^s"1)對預處理萵苣尖葉先鋒1號種子萌發 和成苗的影響。高溫時段具有光照，低溫時段為黑暗。結果表明，變溫顯著增加種子的萌發率和成苗率；變溫25/35°C的促進作用比變 溫33/23°C好，種子的萌發率和成苗率分別為100和98. 7% (見表2)。預處理時添加的 5mmol/L亞硝酸鉀對種子在變溫下的萌發沒有明顯的促進作用，但對幼苗的生長明顯好於 蒸餾水。表2變溫對預處理萵苣尖葉先鋒1號種子熱萌發和成苗的影響
權利要求
一種提高萵苣種子熱萌發率的方法，包括下述步驟1)將萵苣種子浸於水中或濃度為5 20mmol/L的KNO2溶液中，並在下述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，得到預處理的萵苣種子；2)將預處理的萵苣種子在變溫和交替光照條件下萌發；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.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟1)中所述KNO2溶液的濃度為 5-10mmol/Lo
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於步驟2)中所述變溫和交替光照條件 為下述1)_4)中任意一種1)每天先於33°C光照12h，再在23°C黑暗處理12h；2)每天先於23°C黑暗處理12h，再在33°C光照12h；3)每天先於35°C光照12h，再在25°C黑暗處理12h；4)每天先於25°C黑暗處理12h，再在35°C光照12h。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述光照的強度為62.3士8.96 μ mol-2 -1 m s ο
5.根據權利要求1-4中任一所述的方法，其特徵在於所述萵苣種子為萵苣品種尖葉 先鋒1號或種都5號。
全文摘要
本發明公開了一種提高萵苣種子熱萌發率的方法。該方法包括下述步驟1)將萵苣種子浸於水中或濃度為5-20mmol/L的KNO2溶液中，並在下述a)-c)中任一所述條件下進行吸脹處理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，得到預處理的萵苣種子；2)將預處理的萵苣種子在變溫和交替光照條件下萌發；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。採用本發明的方法可使萵苣種子的萌發率和成苗率接近或達到100％。本發明還具有操作方便、快速、成本低的特點，具有重要的經濟和應用推廣價值。
文檔編號A01C1/00GK101946574SQ20101026185
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者宋松泉, 程紅焱, 鄧志軍 申請人:中國科學院植物研究所