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阿拉维斯维戈塞尔塔: 一種藍莓種子高效萌發成苗的方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201810680855.1

申請日:

20180627

公開號:

CN108966728A

公開日:

20181211

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01C1/00,A01G24/28,A01G24/20,A01G24/10,A01G24/22 主分類號: A01C1/00,A01G24/28,A01G24/20,A01G24/10,A01G24/22
申請人: 遼寧省果樹科學研究所
發明人: 劉有春,劉成,魏永祥,楊艷敏,王興東,王莉
地址: 115000 遼寧省營口市鲅魚圈區鐵東街
優先權: CN201810680855A
專利代理機構: 北京高沃律師事務所 代理人: 劉奇
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201810680855.1

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提供了一種藍莓種子高效萌發、成苗的方法,屬于植物繁殖技術領域。所述藍莓種子高效萌發、成苗的方法,包括浸種、基質組成和后期管理步驟,所述播種用基質包括兩層:上層包括3~10cm厚的碎水苔,下層包括5~15cm厚的營養土。碎水苔是藍莓種子播種的最佳基質,播種于碎水苔中的藍莓種子萌發率可達85%以上。營養土是藍莓幼苗生長期的最佳基質,藍莓幼苗生長的中后期在營養土中長勢最好,6個月的藍莓幼苗在營養土中可長至20cm,9個月的藍莓幼苗在營養土中可長至40cm。

權利要求書

1.一種藍莓種子高效萌發成苗的方法,包括浸種、播種和后期管理的步驟,其特征在于,所述播種用基質包括兩層:上層包括3~10cm厚的碎水苔,下層包括5~15cm厚的營養土。2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述營養土包括草炭土、園土和有機肥,所述草炭土、園土和有機肥的質量比為1.5~2.5:0.5~1.5:0.05~0.15。3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述有機肥包括腐熟牛糞。4.根據權利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述營養土中還包括0.5~2kg/m的硫磺。5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述藍莓種子包括新鮮種子或自然陰干的種子;所述自然陰干的種子包括陰干后在2~6℃條件下儲藏30~180天的種子。6.根據權利要求1或5所述的方法,其特征在于,所述藍莓種子的品種包括“北陸”、“杜克”、“藍豐”或雜交種子。7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述浸種用試劑為300~500mg/L的赤霉素水溶液。8.根據權利要求1或7所述的方法,其特征在于,所述浸種的時間為18~24h。9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述后期管理的條件如下:環境溫度為20~28℃,環境濕度為55~65RH%,光照時間為11~13h/d,光照強度為40~60Lx。10.根據權利要求1或9所述的方法,其特征在于,所述播種地為東北地區,所述播種時間為每年陽歷2~4月。

說明書

技術領域

本發明屬于植物繁殖技術領域,具體涉及一種藍莓種子高效萌發成苗的方法。

背景技術

據2017中國藍莓產業年度發展報告披露,我國藍莓栽培面積從2001年的24hm2增加到2017年的46,891hm2,產量從0增加到114,905t,近幾年發展速度尤為迅速。我國的藍莓生產幾乎完全依賴引進品種,缺少擁有自主知識產權、適應我國復雜氣候條件且能大面積推廣的優良新品種,這與我國迅猛發展的藍莓產業不相適應。所以,培育具有自主知識產權的、適應我國氣候特點的藍莓新品種迫在眉睫。我國藍莓新品種選育起步較晚,雖然國內多所科研院校從“十一五”甚至更早依托多項育種項目開展藍莓育種工作,但育種進程整體緩慢,除了缺乏優良的育種材料外,獲得的雜交種子不能萌發成苗或萌發率低是重要影響因素。對于常規雜交育種,讓每一粒珍貴的雜交種子萌發成苗是前提和基礎,解決這一關鍵問題對于藍莓育種的順利實施具有重要意義。

休眠和萌發是種子對復雜環境的適應特征,受基因型、成熟度、儲藏條件及萌發環境的影響。很多植物的種子均存在休眠,即使在適宜的萌發條件下(溫度、水分、氧氣等)仍不能萌發或萌發困難。藍莓種子存在很強的休眠特性,據中國農學通報2012年的報道,藍莓種子直接播種需要55d才能出苗,且萌發率僅為4%。丁亦男等研究認為,出苗困難的原因可能是種皮硬厚且質密,導致胚芽難以突破、缺乏必要的激素或生理上未完全成熟等造成的。赤霉素(GA3)作為一種能夠打破種子休眠的植物激素,被廣泛用于種子破休眠。研究發現赤霉素對藍莓種子萌發有很明顯的促進作用,發芽率在16%-41%之間,但不同研究確定的赤霉素的處理濃度、時間不盡相同,其中丁亦男等發現50mg/L濃度下浸種12小時種子萌發率和發芽勢最高,在紗布上發芽率為16%,王光野等先用35%鹽酸處理,再用200mg/L赤霉素溶液處理藍莓種子,發芽率為15%,劉肖等使用400mg/L赤霉素浸泡雜交種子24h后播種,種子發芽率為41%。鑒于藍莓種子萌發率低,近幾年研究者們開始嘗試組培無菌播種,效果差異較大,其中孫書偉等經篩選發現低溫儲藏八周、采用種子刻分播種、使用1/3改良MS+NAA 0.05mg/L+ZT 0.5mg/L配方的培養基培養40d后,藍莓種子發芽率為16.9%。甄成等將藍莓種子在培養基上無菌培養,接種24d內平均發芽率達82.88%,萌發率顯著高于孫書偉等的報道。此外,研究者們對播種基質、基質pH值及溫度等條件進行了篩選,得出藍莓種子25℃條件下,在pH為5的砂質土壤中萌發率較高。

綜上,藍莓種子破休眠及萌發已取得進展,可通過上述方式獲得一定數量的雜交苗,然而百分之十幾至百分之四十的種子萌發率遠遠不能滿足藍莓育種的需求,造成極其珍貴的雜交種子嚴重損失。雖然利用組培方式進行無菌接種,種子萌發率可達到80%以上,但經本育種實驗室實際操作發現,由于藍莓種子細小,萌發的幼苗細弱、質地脆嫩、根系不發達,從培養基移栽至基質過程中極易損傷導致死苗,成苗率低,且接種、移栽耗時耗工,運行成本過高,對于進行大規模雜交育種獲得的成千上萬的藍莓雜交種子而言組培無菌播種可操作性、可行性不高。

發明內容

有鑒于背景技術中存在的問題,本發明的目的在于提供一套方便快捷、可操作性強、低成本的藍莓種子高效萌發成苗的方法,為藍莓雜交育種順利開展奠定基礎。

本發明提供了一種藍莓種子高效萌發成苗方法,包括浸種、播種和后期管理的步驟,所述播種用基質包括兩層:上層包括3~10cm厚的碎水苔,下層包括5~15cm厚的營養土。

優選的,所述營養土包括草炭土、園土和有機肥,所述草炭土、園土和有機肥的質量配比為1.5~2.5:0.5~1.5:0.05~0.15。

優選的,所述有機肥包括腐熟牛糞。

優選的,所述營養土中還包括0.5~2kg/m3的硫磺。

優選的,所述藍莓種子包括新鮮種子或自然陰干的種子;所述自然陰干的種子包括陰干后在2~6℃條件下儲藏30~180天的種子。

優選的,所述藍莓種子的品種包括“北陸”、“杜克”、“藍豐”或雜交種子。

優選的,所述浸種用試劑為300~500mg/L的赤霉素水溶液。

優選的,所述浸種的時間為18~24h。

優選的,所述后期管理的條件如下:環境溫度為20~28℃,環境濕度為55~65wt%,光照時間為11~13h/d,光照強度為40~60Lx。

優選的,所述播種地為東北地區,所述播種時間為每年陽歷2月~4月。

有益效果:

本發明提供的藍莓種子高效萌發、成苗的方法,包括浸種、播種和后期管理步驟,所述播種用基質包括至少兩層:上層為3~10cm的碎水苔,下層為5~15cm的營養土。碎水苔是藍莓種子播種的最佳基質,播種于碎水苔中的藍莓種子萌發率可達85%以上。營養土是藍莓幼苗期的最佳基質,藍莓幼苗生長的中后期在營養土中長勢最好,6個月的藍莓幼苗在營養土中可長至20cm,9個月的藍莓幼苗在營養土中可長至40cm。

進一步的,新鮮種子的萌發率最高,但新鮮種子儲藏期限較短,難以長期保存,提前種植會導致小苗枝條幼嫩易受凍害,無法安全越冬。本發明限定了藍莓種子的類型,所述藍莓種子包括采收后自然陰干,2~6℃條件下儲藏的種子。本發明經實驗驗證,采收后自然陰干,2~6℃條件下儲藏的種子,萌發率較新鮮種子的萌發率最為接近。同時,自然陰干的藍莓種子在2~6℃條件下可以長期保存并保持活性。

進一步的,本發明提供的方法限定了藍莓種子破休眠時使用的浸種試劑、浸種濃度和浸種時間,種用試劑為赤霉素水溶液,浸種濃度為300~500mg/,浸種時間為18~24小時。實驗驗證,藍莓種子破休眠時對不同濃度的赤霉素溶液的敏感度不同,但以400mg/L赤霉素水溶液浸種20h的處理方案破休眠效果最佳,處理得到的種子萌發率最高。

附圖說明

圖1為本發明實施例1所述不同赤霉素濃度下不同藍莓品種(包括“北陸”、“藍豐”和“杜克”)在40天和60天種子萌發率的變化情況;

圖2為本發明實施例2所述不同儲藏方式對藍莓種子萌發率的影響結果;

圖3為本發明實施例3中不同基質類型對藍莓高效萌發、成苗的影響,其中圖3-a為本發明實施例3所述不同基質類型對藍莓種子萌發率的影響結果;圖3-b為本發明實施例3所述不同基質類型對藍莓幼苗生長情況的影響結果;

圖4為本發明實施例4所述藍莓雜交種子出苗及雜交苗生長情況,其中圖4-A為播種基質;圖4-B為播種容器;圖4-C為雜交種子萌發圖;圖4-D為初生長的幼苗圖、圖4-E、圖4-F、圖4-G、圖4-H為快速生長期的幼苗圖;圖4-I為落葉休眠期的幼苗圖;圖4-J為移栽前幼苗圖。

具體實施方式

本發明提供了一種藍莓種子高效萌發成苗方法,包括浸種、播種和后期管理步驟。

本發明取藍莓種子進行浸種。在本發明中,所述藍莓種子的品種包括“北陸”、“杜克”、“藍豐”或雜交種子,取種子的藍莓果實購自大連金穗藍莓科技有限公司,實際應用中以目標品種或雜交種子即可。在本發明中,所述藍莓種子包括儲藏后的種子,所述儲藏優選采用自然陰干的方式,所述儲藏的溫度優選為2~6℃,更優選為4℃。本發明所述儲藏的時間優選為30~180天,更優選為150天,實際應用中儲藏時間根據種子采收至播種間隔時間而定,不作嚴格限定。。本發明經實驗驗證,采摘后自然陰干并在2~6℃條件下儲藏的種子,萌發率較新鮮種子的萌發率最為接近。同時,自然陰干的藍莓種子在2~6℃條件下可以長期保存并保持活性。

在本發明中,所述浸種用試劑優選為赤霉素水溶液。所述赤霉素水溶液的濃度優選為300~500mg/L,更優選為350~450mg/L,最優選為400mg/L。所述浸種的時間優選為18~24小時,更優選為20小時。本發明經實驗驗證,不同藍莓品種(包括“藍豐”、“北陸”、“杜克”及雜交種子)對赤霉素濃度的敏感度存在差異,但以本發明所述濃度的赤霉素水溶液浸種18~24h的種子萌發率最高。

浸種后,本發明播種浸種的藍莓種子,所述播種用基質包括兩層:上層包括3~10cm厚的碎水苔,下層包括5~15cm厚的營養土。

在本發明中,所述碎水苔的厚度為3~10cm,優選為5~8cm,更優選為6~7cm。本發明對所述碎水苔的來源不作特別限定,本領域常規市售產品均可。在本發明的實施例中,所述碎水苔為智利進口碎水苔(Sphagnum moss),購自濟南艾倍特科技開發有限公司。在本發明中,所述碎水苔是藍莓種子播種的最佳基質,播種于碎水苔中的藍莓種子萌發率可達85%以上。

在本發明中,所述營養土的厚度為3~15cm,優選為4~12cm,更優選為6cm。本發明對所述營養土的來源不作特別限定,本領域常規市售產品,如杜鵑專用營養土(茂泥(上海)有限公司)、蘭花專用營養土(上海品氏托普園藝有限公司)等均可。在本發明優選的實施方式中,所述營養土包括草炭土、園土和有機肥。所述草炭土、園土和有機肥的比例優選為1.5~2.5:0.5~1.5:0.05~0.15,更優選為2:1:0.1。所述有機肥優選為腐熟牛糞。在本發明更優選的實施方式中,所述營養土還包括硫磺,所述硫磺的含量優選為0.5~2kg/m3,更優選為1~1.5kg/m3。在本發明的實施例中,所述草炭土購自吉林省梅河口市水道鎮嬌龍育苗基質加工廠,所述園土取自大田,所述有機肥(腐熟牛糞)河北省石家莊正定縣許氏肥業,所述硫磺購自山東省臨沂星泰化工有限公司。在本發明中,所述營養土是藍莓幼苗期的最佳基質,藍莓幼苗生長的中后期在營養土中長勢最好,6個月的藍莓幼苗在營養土中可長至20cm,9個月的藍莓幼苗在營養土中可長至40cm。

在播種時,碎水苔對種子的覆蓋厚度優選為0.5~1.5cm,更優選為1cm。本發明以碎水苔和營養土上下分層的形式作為藍莓種子高效萌發、成苗的播種用基質,能同時滿足藍莓在種子萌發期和幼苗生長期對栽培基質的不同需求。萌發前白天溫度不高于25℃,優選為25℃,夜間溫度不低于15℃,優選為15℃,基質含水量50%~75%,優選為60%,光照沒有嚴格限制,根據白晝循環即可。

播種后,本發明對萌發的幼苗進行后期管理。在本發明中,所述后期管理的培養溫度不大于30℃,優選為20~28℃,更優選為25℃。本發明視基質墑情補充水分,保持基質含水量優選為55~65%,更優選為60%,空氣相對濕度55~75%。光照時間優選為11~13h/日,更優選為12h/日。光照強度優選為40~60Lx,更優選為50Lx。

30d后觀察并統計萌發率,每10天統計1次。結果表明:本發明提供的藍莓種子高效萌發、成苗方法的種子萌發率最高,長勢最好。

在本發明更具體的實施方式中,所述播種地優選為東北地區,所述播種時間優選為每年2月~4月,優選為3月。本發明提供的藍莓高效萌發、成苗方法適宜于各種類型藍莓種子,包括栽培品種種子、雜交種子和野生藍莓種子,同時適用于北方和南方等地區藍莓種子的播種及成苗。

下面結合實施例對本發明提供的藍莓種子高效萌發成苗方法進行詳細的說明,但是不能把它們理解為對本發明?;し段У南薅?。

本發明各實施例所用實驗條件、藍莓種子采收及實驗設計介紹:

試驗在遼寧省果樹科學研究所連續4年進行,2014年-2015年在人工氣候箱進行藍莓種子破休眠、基質篩選和儲藏條件篩選,于每年7月底采收藍莓品種‘藍豐’(Bluecrop)、‘北陸’(Northland)和‘杜克’(Duke)完全成熟的藍莓果實,利用勻漿機加水勻漿,收獲沉底雜交種子,挑選飽滿成熟的種子按實驗設定的不同處理儲藏備用。2016年-2017年在前期試驗基礎上利用雜交種子在育苗溫室進行播種條件的驗證和高效萌發、成苗條件優化。種子采收同前,自然陰干備用。

實施例1

赤霉素處理濃度篩選

本實施例對赤霉素濃度分別設0(對照),12.5,25,50,100,200,400,800mg/L 8個處理。選取藍莓品種‘藍豐’、‘北陸’和‘杜克’飽滿、成熟的種子(新鮮種子,現取現用),100粒/處理。種子用濾紙包裹后在赤霉素溶液中浸種20h,用清水沖洗備用,碎水苔(Sphagnum moss,智利進口,購自青州大漢農業科技有限公司)充分吸水后平鋪于底部帶孔的泡沫箱(30cm×50cm×15cm)內(播種容器不做限定,但底部需帶孔透水),碎水苔厚度約7cm,備用種子點播于碎水苔上,并覆蓋1cm厚的碎水苔(下同),采用人工氣候箱進行培養,培養條件設定:每天光照12h,光照強度50lx,溫度25℃,黑暗12h,溫度15℃,濕度60%,培養期間視基質墑情補充水分,30d后觀察并統計萌發率(以種子萌發破土而出為標準),每10d統計1次。

藍莓品種‘北陸’、‘藍豐’和‘杜克’的種子用赤霉素浸種20h,在人工氣候箱內25d開始出苗,隨著培養天數的增加種子萌發率不斷增加,本實施例選取播種后40d和60d的出苗情況進行比較分析,結果見圖1。由圖1可知:與對照相比,不同濃度的赤霉素均能提高藍莓種子的萌發率,40d時,‘北陸’在800mg/L濃度下萌發率最高,為69%,‘藍豐’和‘杜克’均在400mg/L濃度萌發率最高,分別為57%和30%,品種間有差異。萌發率隨著天數的增加而升高,培養到60d時,供試3個品種的萌發率均較40d明顯增加,其中‘北陸’在400mg/L濃度下萌發率由40d時的63%增加到88%,而800mg/L濃度下萌發率稍低于400mg/L濃度;對于‘藍豐’而言,在400mg/L濃度下萌發率較40d時顯著增加,由57%增加到87%;杜克60d時也在400mg/L濃度下萌發率達到最高值,為75%,但低于‘北陸’和‘藍豐’。同時,由圖1可以看出,不同的品種對赤霉素濃度的敏感程度有差異,其中‘北陸’種子對赤霉素最敏感,低濃度也能打破休眠,400mg/L赤霉素處理對供試藍莓種子破休眠和出苗均能達到最佳效果,高濃度稍有抑制。

實施例2

儲藏方式篩選

本實施例設新鮮種子(對照)、新鮮種子4℃儲藏(相對濕度80%,密封)、新鮮種子-20℃冷凍、自然陰干室溫儲藏、自然陰干4℃儲藏、自然陰干-20℃冷凍6種儲藏方式處理,儲藏時間3-6個月?!甭健腫?,100粒/處理,以400mg/L的赤霉素浸種20h為破休眠方式處理不同方式儲藏的種子,播種于碎水苔基質中。培養條件同實施例1。

本實施例統計播種后40d和60d的萌發率,分析儲藏方式對藍莓種子萌發率的影響,結果見圖2。由圖2可知,萌發率隨著培養時間的延長而增加,其中新鮮種子經赤霉素處理后萌發率最高,60d可高達88%,新鮮種子4℃儲藏、自然陰干室溫儲藏、自然陰干4℃儲藏三種方式間無明顯差異,60d時萌發率在78%-80%之間,-20℃冷凍儲藏嚴重影響種子出苗,其中新鮮種子經-20℃冷凍儲藏,40d和60d的萌發率分別為8%和19%,而自然陰干經-20℃冷凍儲藏播種,40d和60d的萌發率僅分別為12%和23%。由上述分析可知,新鮮種子經赤霉素浸種破休眠萌發率最高,新鮮種子4℃儲藏、自然陰干室溫儲藏、自然陰干4℃儲藏的種子次之,萌發率稍低于新鮮種子,冷凍處理嚴重損傷種子活性。

實施例3

基質篩選

本實施例對播種基質設碎水苔、草炭、細河沙、園土及混合營養土(草炭:園土:腐熟牛糞/有機肥=2:1:0.1,1-1.5kg硫磺/m3)5個處理,選取‘北陸’新鮮的飽滿種子,100粒/處理,以400mg/L的赤霉素浸種20h為破休眠方式,然后分別播種至上述5種基質中,前3個月培養條件實施例1,根據萌發率分析基質對萌發率的影響,其后移至育苗溫室生長,以幼苗株高為指標,判斷基質對幼苗后期生長的影響(備注:藍莓幼苗側枝發生量與密度密切相關,密度小,則側枝發生量大,為避免幼苗密度對側枝發生量影響的誤差,本試驗僅以幼苗株高為指標,不涉及其他生理指標)。

本實施例統計播種后40d和60d的萌發率,結果見圖3-a。由圖3-a可知,基質類型對藍莓種子出苗有顯著影響,其中以碎水苔為播種基質萌發率最高,40d和60d分別達到62%和86%,其次是混合營養土和草炭,60d萌發率為分別為50%和52%,細河沙和園土萌發率低,園土萌發率不足碎水苔萌發率的1/3。

在人工氣候箱培養1個月后移至育苗溫室,根據藍莓幼苗的株高度判斷基質對藍莓幼苗生長的影響,結果見圖3-b。由圖3-b可知,前3個月幼苗生長緩慢,且各基質處理間無明顯差異,第6和第9個月幼苗在不同基質中的長勢呈現明顯差異,其中在混合營養土中長勢最好,第6和第9個月幼苗高度分別為21.2cm和40.1cm,其次是草炭,第6和第9個月幼苗高度分別為13.2cm和27.2cm,幼苗在碎水苔與草炭中的長勢差異不大,而細河沙中長勢最差,到第9個月植株平均高度僅10.9cm。

由上述分析可知,碎水苔是藍莓種子播種的最佳基質,其次是混合營養土,而藍莓幼苗在混合營養土中的長勢好于碎水苔。

實施例4

根據實施例3的結果,將播種容器(帶孔泡沫箱,)基質優化為分層基質:上層碎水苔厚6cm,播種后覆蓋1cm,下層營養土(草炭:園土:腐熟牛糞/有機肥=2:1:0.1,1-1.5kg硫磺/m3)厚8cm,如圖4-A所示;根據實施例1~2的結果,選擇自然陰干4℃儲藏、成熟飽滿的藍莓雜交種子用400mg/L赤霉素浸種20h。

2月15日前后在育苗溫室播種于上述分層基質中,出苗期間白天溫度控制不高于25℃,幼苗生長期間白天溫度不高于30℃。2016年-2017年連續2年在育苗溫室進行藍莓雜交苗播種(圖4-B)及優化條件驗證,與人工氣候室相比,在優化的播種條件及溫室環境中藍莓雜交種子出苗時間稍晚于人工氣候室,播種后35-40d開始出苗,可能是早春溫室晚間溫度低于人工氣候室所致,但萌發率不受影響(圖4-C),其后萌發率不斷增加,幼苗長出真葉(圖4-D),3個月后進入快速生長期(圖4-E~圖4-H),9個月后(11月份)進入休眠,株高在40cm-60cm之間(圖4-I),次年3月份株移栽(圖4-J)。如圖4所示,藍莓雜交種子在上述播種條件下萌發率高且生長健壯。

以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的?;し段?。

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一種 藍莓 種子 高效 萌發 方法
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