专利名称：一种提高莴苣种子热萌发率的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高莴苣种子热萌发率的方法。
背景技术：
莴苣(Lactuca sativa L.)，菊科莴苣属，1年或者2年生草本植物。莴苣可分为 茎用和叶用两种类型。茎用莴苣肉质鲜嫩，可生食、凉拌、炒食、干制或腌渍；叶用莴苣主要 食叶片或叶球。莴苣广泛栽培于世界各地，已成为人们喜爱的主要蔬菜。莴苣中碳水化合 物的含量较低，而无机盐、维生素则含量较丰富，尤其是含有较多的烟酸；对于高血压、心脏 病患者，具有利尿、降血压的作用。莴苣还有增进食欲、刺激消化液分泌、促进胃肠蠕动等功 能。近年来的研究发现，莴苣中的一种芳香烃羟化脂，能够分解食物中的致癌物质亚硝胺， 对于肝癌、胃癌癌细胞的形成有一定的预防作用，也可减轻癌症患者放疗或化疗的反应。莴苣原产于地中海沿岸，喜冷凉气候，不耐高温(张侨等，2010，西北植物学报， 19(5) :171-176)。种子萌发是植物生活周期中的重要阶段，受物种的遗传因素和环境因子 的共同影响。已经报道，莴苣种子的萌发受温度、光照、植物激素和一氧化氮的影响，具有 显著的热抑制效应(Argyris et al. ,2008, Plant Physiology, 148 926-947 ；Gonai et al.，2004，Journal of Experimental Botany，55 :111_118)。莴苣种子萌发的适宜温度为 15-20°C，当温度高于25°C时，种子的萌发率显著下降。但到目前为止，莴苣种子萌发的热抑 制机理仍然不清楚，严重地影响了莴苣的全天候生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高莴苣种子热萌发率的方法。本发明所提供的提高莴苣种子热萌发率的方法，包括下述步骤1)将莴苣种子浸于水中或浓度为5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)—c)中 任一所述条件下进行吸胀处理a) 5-7°C处理4-6天，b)在7_9°C处理2_3天，c)在9_10°C 处理2天，得到预处理的莴苣种子；2)将预处理的莴苣种子在变温和交替光照条件下萌发；所述变温和交替光照条 件为每天先在23-25°C黑暗条件下处理10-12h，再在33_35°C光照条件下处理14_12h ；或每天先在33_35°C光照条件下处理12_14h，再在23_25 °C黑暗条件下处理 12-10h。步骤1)中所述KNO2溶液的浓度优选为5-lOmmol/L。步骤2)中变温和交替光照条件具体可为下述1)_4)中任意一种1)每天先于33°C光照12h，再在23°C黑暗处理12h ；2)每天先于23°C黑暗处理12h，再在33°C光照12h ；3)每天先于35°C光照12h，再在25°C黑暗处理12h ；4)每天先于25°C黑暗处理12h，再在35°C光照12h。所述光照的强度具体可为62. 3 士8. 96 μ mol m_2 s—1。
所述莴苣种子为莴苣(Lactuca sativa L.)品种尖叶先锋1号或种都5号莴苣种子。本发明提供了一种提高莴苣种子热萌发率的方法。按照该方法处理莴苣种子，可 使莴苣种子的热萌发率接近或达到100%，解决了莴苣生产中种子萌发的热抑制问题，为全 天候播种莴苣提供了基础。本方法还具有操作方便、快速、成本低的特点，具有重要的经济 和应用推广价值。
图1为实施例1中尖叶先锋1号种子在不同的温度和光照条件下萌发3d的萌发
率曲线。图2为实施例2中不同预处理条件下莴苣种都5号种子在23/33°C和交替光照下 萌发3d的照片；图2a为“未经预处理的种子萌发照片”，图2b为“在蒸馏水中10°C预处理 2d的种子萌发照片”，图2c为“在5mmol/L亚硝酸钾溶液中10°C预处理2d的种子萌发照 片”。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如 无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例以莴苣(Lactuca sativa L.)品种尖叶先锋1号和种都5号的种子为实验 材料说明本发明的方法。种子购自于四川种都种业有限公司，为2010年夏季新鲜收获的种 子。尖叶先锋1号为抗高温季节专用品种，苗期耐高温，高抗病，不易抽苔，生长整齐而快 速；在气温15-38°C的条件下生长良好，在短期45°C高温下能正常生长。种都5号为低温季 节专用型，冬季上市高产新品种。尖叶先锋1号和种都5号种子的含水量均为 % ；萌发的 适宜温度为15-20°C，温度高于25°C或者低于10°C均不易萌发。实施例1、提高尖叶先锋1号种子热萌发的方法实验1、考察温度和光照对莴苣种子萌发的影响随机取50粒尖叶先锋1号种子播种于垫有2层滤纸的培养皿中(Φ = 9cm)，加 入4ml蒸馏水，在不同的温度(9-27°C)和光照条件下萌发3d。以胚根突破种皮2mm作为 种子萌发的标准(下同)。数据为50粒种子3次重复的平均值士标准差。结果为在交替光照(12h光照/12h黑暗，光强度为62. 3士8. 96 μ mo 1 m-2。)下， 种子萌发的适宜温度为11_19°C，当温度低于irC或者高于21°C，种子的萌发率显著下降； 在黑暗条件下，种子萌发的适宜温度为13-15°C，当温度低于irC或者高于15°C，种子的萌 发率也明显下降(见图1)。上述结果表明，温度和光照显著地影响莴苣种子的萌发。在11-23°C范围内，光照 能够减轻热抑制作用，促进种子萌发；当温度超过25°C时，在光照下种子的萌发也表现出 高度的热抑制，种子萌发率为零(见图1)。可见，莴苣种子的萌发主要受温度的控制。实验2、解除种子萌发热抑制的预处理方法由实验1可知，莴苣尖叶先锋1号种子在33°C和35°C中的萌发率均为零。当种子
4在蒸馏水中于5°C分别处理5d或者6d、于10°C分别处理1. 5d或者2d后，种子在33°C的萌 发率明显增加；在5°C预处理6d比预处理5d好，在10°C预处理2d比预处理1. 5d好(见表 1)。在5°C预处理少于4d、在10°C预处理少于Id对种子在33°C下的萌发没有促进作用；在 5°C预处理多于7d、在10°C预处理多于2. 5d，种子在预处理过程中已经部分萌发。有趣的 是，预处理过程中已萌发的种子在33°C和交替光照下能形成正常的幼苗。预处理时，5和10mmol/L KNO2显著地增加种子在33°C和35°C中的萌发率，例 如，在5°C和5mmol/L KNO2中预处理6d的种子在33°C和35°C中的萌发率分别为87. 6和 82. 3 (见表1)。预处理后在33°C中的促进作用大于在35°C中的作用，在5°C预处理中的作 用大于在10°C预处理中作用(表1)。预处理后在33°C和交替光照下萌发的种子能形成正 常的幼苗；在35°C和交替光照下萌发的种子部分形成畸形苗。畸形苗的特征为胚根不再伸 长、或者胚根生长弯曲、甚至坏死。表1低温和亚硝酸钾预处理减轻莴苣尖叶先锋1号种子萌发的热抑制
预处理萌发率(％)温度 (0C)时间 (d)33°C35 0C亚硝酸钾浓度(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以胚根突破种皮2mm作为种子萌发的标准，以胚根伸长和子叶变绿作为成苗的标 准。交替光照12h光照/12h黑暗，光照强度为62.3±8.96μπι01 πΓ、—1。数据为50粒种 子3次重复的平均值士标准差。实验3、变温对预处理种子萌发和成苗的影响在自然条件下，白天的温度较高，晚上的温度较低；在生产上，人们可以在天黑前 播种，避开白天的高温时段。因此，发明人研究了变温(33/23°C，25/35°C)和交替光照(12h 光照/12h黑暗，光照强度为62.3 士 8.96μπι01 m^s"1)对预处理莴苣尖叶先锋1号种子萌发 和成苗的影响。高温时段具有光照，低温时段为黑暗。结果表明，变温显著增加种子的萌发率和成苗率；变温25/35°C的促进作用比变 温33/23°C好，种子的萌发率和成苗率分别为100和98. 7% (见表2)。预处理时添加的 5mmol/L亚硝酸钾对种子在变温下的萌发没有明显的促进作用，但对幼苗的生长明显好于 蒸馏水。表2变温对预处理莴苣尖叶先锋1号种子热萌发和成苗的影响
权利要求
一种提高莴苣种子热萌发率的方法，包括下述步骤1)将莴苣种子浸于水中或浓度为5 20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a) c)中任一所述条件下吸胀处理a)5 7℃处理4 6天，b)在7 9℃处理2 3天，c)在9 10℃处理2天，得到预处理的莴苣种子；2)将预处理的莴苣种子在变温和交替光照条件下萌发；所述变温和交替光照条件为每天先在23 25℃黑暗条件下处理10 12h，再在33 35℃光照条件下处理14 12h；或每天先在33 35℃光照条件下处理12 14h，再在23 25℃黑暗条件下处理12 10h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1)中所述KNO2溶液的浓度为 5-10mmol/Lo
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤2)中所述变温和交替光照条件 为下述1)_4)中任意一种1)每天先于33°C光照12h，再在23°C黑暗处理12h；2)每天先于23°C黑暗处理12h，再在33°C光照12h；3)每天先于35°C光照12h，再在25°C黑暗处理12h；4)每天先于25°C黑暗处理12h，再在35°C光照12h。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述光照的强度为62.3士8.96 μ mol-2 -1 m s ο
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述莴苣种子为莴苣品种尖叶 先锋1号或种都5号。
全文摘要
本发明公开了一种提高莴苣种子热萌发率的方法。该方法包括下述步骤1)将莴苣种子浸于水中或浓度为5-20mmol/L的KNO2溶液中，并在下述a)-c)中任一所述条件下进行吸胀处理a)5-7℃处理4-6天，b)在7-9℃处理2-3天，c)在9-10℃处理2天，得到预处理的莴苣种子；2)将预处理的莴苣种子在变温和交替光照条件下萌发；所述变温和交替光照条件为每天先在23-25℃黑暗条件下处理10-12h，再在33-35℃光照条件下处理14-12h；或每天先在33-35℃光照条件下处理12-14h，再在23-25℃黑暗条件下处理12-10h。采用本发明的方法可使莴苣种子的萌发率和成苗率接近或达到100％。本发明还具有操作方便、快速、成本低的特点，具有重要的经济和应用推广价值。
文档编号A01C1/00GK101946574SQ20101026185
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者宋松泉, 程红焱, 邓志军 申请人:中国科学院植物研究所