專(zhuān)利名稱(chēng)：準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于沙丘稀有植物準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法。
背景技術(shù)：
沙丘稀有植物準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子存在物理性休眠現(xiàn)象，其野外種群實(shí)生苗少，罕有幼苗建成，種子物理性休眠是阻礙種群更新的重要環(huán)節(jié)。為了有效完成人工恢復(fù)種群更新，破除其種子物理性休 眠是關(guān)鍵。然而目前，關(guān)于破除準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠最佳人工方法，并無(wú)固定的、有效方法；并且“水口”是種子物理性休眠破除最薄弱的部位，水口的開(kāi)裂以及隨后的種子吸漲是物理性休眠打破的標(biāo)志。但目前，該種水口部位及其組織學(xué)界定尚無(wú)任何的報(bào)道。本發(fā)明在于篩選破除準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠的最佳方法，并界定破除種子物理性休眠的最薄弱部位_ “水口”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于沙丘稀有植物準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法，該方法將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水或濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，并利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察經(jīng)處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口”的部位。該方法能高效、快速打破種子物理性休眠，具有省時(shí)省力、操作簡(jiǎn)便、效率高的特點(diǎn)，可打破自然種群更新的限制瓶頸-種子萌發(fā)率低。本發(fā)明界定種臍為準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子吸漲過(guò)程中最薄弱部位 (即“水口”)，種臍首先開(kāi)裂，隨后種阜破裂，水分大量進(jìn)入種子完成吸漲過(guò)程，實(shí)現(xiàn)物理性休眠的釋放。本發(fā)明所述的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法，按下列步驟進(jìn)行a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水或濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中熱水溫度90-100°C，浸泡時(shí)間為15-20min，濃硫酸濃度為98%，浸泡時(shí)間28-32min ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察熱水和濃硫酸處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口”的部位。步驟a種子的吸漲率分別為熱水27. 11 士5. 4%，濃硫酸100%。本發(fā)明所述的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法，該方法通過(guò)選擇自來(lái)水、熱水、氫氧化鈉溶液、人工劃破(用砂紙打磨直至種皮破損)、濃硫酸等處理，檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其吸漲率分別為3. 3士 1. 2%，27. 11 士5. 4%，3. 41 士 1. 0%，100%， 100%，吸水曲線顯示，隨著時(shí)間推移，人工劃破和濃硫酸處理的種子吸漲曲線升高最快，熱水處理的種子吸漲曲線居中，自來(lái)水和氫氧化鈉溶液對(duì)種子吸漲無(wú)顯著影響，說(shuō)明人工劃破和濃硫酸能徹底有效的打破種子物理性休眠，但是因?yàn)槿斯澠瀑M(fèi)時(shí)費(fèi)力，所以最佳打破種子物理性休眠的方法是濃硫酸處理。再利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察，并從組織學(xué)角度界定該種種子休眠釋放過(guò)程中最薄弱部位-“水口 ”表明熱水處理和濃硫酸處理可打破準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠。其中，濃硫酸處理方法能高效、快速打破種子物理性休眠，具有省時(shí)省力、操作簡(jiǎn)便、效率高的特點(diǎn)，可打破自然種群更新的限制瓶頸-種子萌發(fā)率低。本發(fā)明界定種臍為準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子吸漲過(guò)程中最薄弱部位(即“水口”)，種臍首先開(kāi)裂，隨后種阜破裂，水分大量進(jìn)入種子完成吸漲過(guò)程，實(shí)現(xiàn)物理性休眠的釋放。


圖1為本發(fā)明種子的吸漲圖，其中+人為劃破、―吣自來(lái)水、^^濃硫酸、 熱水、J一氫氧化鈉。圖2為本發(fā)明濃硫酸處理后，通過(guò)掃描電鏡觀察種子表面的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)變化圖，其中A 新鮮成熟的完整種子；B 新鮮成熟種子的種皮(300um) ；C 新鮮成熟種子的種皮(IOOum)D 濃硫酸處理aiiin后的種臍；E 濃硫酸處理^iiin后的種阜；F 濃硫酸處理 5min后的種臍；G 濃硫酸處理5min后的種阜；H 濃硫酸處理IOmin后的種臍；I 濃硫酸處理IOmin的種阜J 濃硫酸處理15min的種臍；K 濃硫酸處理15min的種阜(300um) ；L 濃硫酸處理15min的種阜(IOOum) ；M 濃硫酸處理20min的種臍；N 濃硫酸處理20min的種阜；0 濃硫酸處理30min的完整種子；P 濃硫酸處理30min的種臍(300um) ；Q 濃硫酸處理 30min的種臍(IOOum) ；R 濃硫酸處理30min的種皮圖3為本發(fā)明熱水(95°C)處理后，通過(guò)掃描電鏡觀察種子表面的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)變化圖，其中A 熱水處理5min的種臍；B 熱水處理5min的種阜；C 熱水處理IOmin的種臍； D 熱水處理IOmin的種阜；E 熱水處理20min的種臍；F 熱水處理20min的種阜。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述并給出實(shí)施例實(shí)施例1a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中熱水溫度90°C，浸泡時(shí)間為15min，種子的吸漲率為 27. 11 士5. 4% ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察熱水處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。實(shí)施例2a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中濃硫酸濃度為98%，浸泡時(shí)間^min，種子的吸漲率為濃硫酸100% ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察濃硫酸處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。實(shí)施例3a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中濃硫酸濃度為98%，浸泡時(shí)間30min，種子的吸漲率為濃硫酸100% ；
b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察濃硫酸處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。實(shí)施例4a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中熱水溫度95°C，浸泡時(shí)間為18min，種子的吸漲率為熱水 27. 11 士5. 4% ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察熱水處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。實(shí)施例5a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中熱水溫度100°c，浸泡時(shí)間為20min，種子的吸漲率分別為熱水 27. 11 士5. 4% ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察熱水處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。實(shí)施例6a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中濃硫酸濃度為98%，浸泡時(shí)間32min種子的吸漲率為濃硫酸100% ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察濃硫酸處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。通過(guò)本發(fā)明所述的方法，顯示新鮮成熟的種子種皮具有不透水的物理性休眠現(xiàn)象，種皮致密(圖2，A，B, C)，經(jīng)過(guò)aiiin的濃硫酸處理后，在種子的種臍部位出現(xiàn)狹細(xì)的裂縫，種子其他部位沒(méi)有顯著變化(圖2，D，E)；經(jīng)過(guò)5min的濃硫酸處理后，種臍部位的裂縫變大，而在種阜部位的表皮出現(xiàn)異動(dòng)，表皮組織有微微的隆起(圖2，F(xiàn)，G)；經(jīng)過(guò)IOmin的濃硫酸處理后，種臍部位的組織細(xì)胞破裂，裂縫變大，種阜部位的表皮組織隆起明顯(圖2，H， I)；經(jīng)過(guò)15min的濃硫酸處理后，種臍部位周?chē)谋砥て屏眩N臍裂縫進(jìn)一步增大，種阜部位的表皮組織隆起明顯，并出現(xiàn)部分破裂(圖2，J，K，L)；經(jīng)過(guò)20min的濃硫酸處理后，種臍部位的表皮破裂嚴(yán)重，裂痕加深，種臍裂縫變大，種阜部位表皮破裂，出現(xiàn)明顯的裂痕(圖 2，M，N)。以上時(shí)間段除去種臍和種阜部位外，其它表皮組織沒(méi)有變化，經(jīng)過(guò)30min的濃硫酸處理后，種臍完全破裂，種阜破裂，其它表皮組織破裂(圖2，0，P，Q，R)，此時(shí)水分能夠迅速進(jìn)入種子。因此濃硫酸處理30min是破除準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性的最佳處理時(shí)間；通過(guò)熱水處理5min后，種臍部位略微有些開(kāi)裂，種阜也稍稍有些突起(圖3，A，B)； 熱水處理IOmin后，種臍開(kāi)裂，種臍周?chē)_(kāi)裂，種阜突出明顯(圖3，C，D)；熱水處理20min 后，種臍開(kāi)裂明顯，種臍周?chē)M織裂痕突出，種臍出現(xiàn)裂痕(圖3，E，F(xiàn))。以上時(shí)間段除去種臍和種阜部位外，其它表皮組織沒(méi)有變化，說(shuō)明熱水處理對(duì)種子物理性休眠的破除作用沒(méi)有濃硫酸強(qiáng)烈；此外，進(jìn)一步結(jié)合種子吸漲曲線(圖1)來(lái)驗(yàn)證種子吸水動(dòng)態(tài)變化，選擇自來(lái)水 (IOh)、熱水(95°C，20min)、氫氧化鈉溶液(1 %，30min)、人工劃破或濃硫酸(98%,30min) 等處理，檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其吸漲率分別為3. 3 士 1. 2 %，27. 11 士 5. 4 %，3. 41 士 1. 0 %，100 %，100 %，吸水曲線顯示，隨著時(shí)間推移，人工劃破和濃硫酸處理的種子吸漲曲線升高最快，熱水處理的種子吸漲曲線居中，自來(lái)水和氫氧化鈉溶液對(duì)種子吸漲無(wú)顯著影響(圖1)，說(shuō)明人工劃破和濃硫酸能徹底有效的打破種子物理性休眠，但是因?yàn)槿斯澠瀑M(fèi)時(shí)費(fèi)力，所以最佳打破種子物理性休眠的方法是濃硫酸處理30min ；
通過(guò)掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察種子特殊結(jié)構(gòu)(種臍、種阜)的吸漲響應(yīng)，確定最薄弱的部位“水口，，為種臍，種臍開(kāi)裂后，種阜破裂，水分大量進(jìn)入種子完成吸漲過(guò)程。從種子吸漲過(guò)程組織學(xué)變化程度來(lái)看，熱水處理對(duì)種子物理性休眠的破除作用沒(méi)有濃硫酸強(qiáng)烈。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行a、將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水或濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，其中熱水溫度90-100°C，浸泡時(shí)間為15-20min，濃硫酸濃度為98%，浸泡時(shí)間28-32min ；b、將步驟a浸泡后的種子利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察熱水和濃硫酸處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口，，的部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a種子的吸漲率分別為熱水 27. 11 士5. 4%，濃硫酸 100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沙丘稀有植物準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子物理性休眠釋放的人工方法，該方法將新鮮成熟的準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆種子，用熱水或濃硫酸進(jìn)行浸泡處理，然后按常規(guī)方法檢驗(yàn)種子的吸漲率及吸水曲線，并利用掃描電鏡實(shí)時(shí)觀察經(jīng)處理后的種子吸漲過(guò)程及其組織學(xué)變化，最終確定休眠破除最薄弱部位，即“水口”的部位。濃硫酸處理方法能高效、快速打破種子物理性休眠，具有省時(shí)省力、操作簡(jiǎn)便、效率高的特點(diǎn)，可打破自然種群更新的限制瓶頸一種子萌發(fā)率低。確定種子休眠破除最薄弱部位是種臍(即“水口”)，種臍首先開(kāi)裂，隨后種阜破裂，水分大量進(jìn)入使得種子完成吸漲，破除硬實(shí)，實(shí)現(xiàn)物理性休眠的釋放。為準(zhǔn)噶爾無(wú)葉豆野外種群的人工恢復(fù)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用簡(jiǎn)便的方法。
文檔編號(hào)A01C1/00GK102282928SQ20111015883
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉會(huì)良, 尹林克, 張道遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所