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油用牡丹种子育苗方法

作者:admin 发布日期: 2020-01-13 二维码分享
            油用牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)属于芍药科(Paeoni-aceae)芍药属(Paeonia)牡丹组(Sect.Moutan DC.),为多年生落叶小灌木。牡丹是中国传统名花,具有高价值的观赏性,根部(丹皮)是名贵的药材。而油用牡丹主要是利用的牡丹籽榨食用油。粮油安全是国家安全的根本组成之一,我国是世界上.大的油料进口国,食用油对外依存度超过 60% 。木本食用油料植物具有不占耕地、管理简单、投资少却收益期长等优点,但我国木本油料植物中的油茶单位产量低,核桃油不易储存,油橄榄不适合大规模种植。经实践发现,油用牡丹适生范围广、产量高、抗寒抗旱、抗病虫害、耐瘠薄、适应性强、结实率高,拥有广阔的应用前景(李育材,2014)。
            牡丹籽油的应用存在非常可观的潜力,目前推测涉及到的领域包括优良的食用油、含亚麻酸的营养食品和保健品、护肤产品、牡丹酒和牡丹花蕊茶等。李晓青等(2014)对油用牡丹籽油脂肪酸成分进行了分析,共分离出 10种脂肪酸成分,不饱和脂肪酸含量达到 83.05%~90.0%,多项指标甚至超过了著称为高档油的橄榄油,其中有“血液营养素”之称的 α-亚麻酸占 42%(赵晓娟,2014),α-亚麻酸是 DHA 和 EPA 的前体物质和人体必需脂肪酸,具有增强智力、提高记忆力、预防心肌梗塞、降低血脂和促进胰岛素分泌等诸多生理功能(LunnJandTheobaldH E,2006)。
            牡丹油中含有多种氨基酸和蛋白质,具有预防心肌梗赛、增强智力、提高记忆力、保护眼睛、降压降脂、促进胰岛素分泌等诸多功效(姚欢欢,2013),可以有效预防老年痴呆症、心脑血管疾病、高血压、糖尿病等,药用潜力巨大(韩晨静,2015)。牡丹油也用于制做高档化妆品,牡丹籽油含有 VA、VE、尼克酸、胡萝卜素、不饱和脂肪酸等,起到促进新陈代谢、血液循环和抑制过氧化物进行的作用,可以抗皱抗衰老、美白保湿、治疗皮肤干燥等(刘德晶,2015)。另外,油用牡丹鲜花发酵浸渍加蜂蜜、蔗糖等可制成...饮品;牡丹花干燥加工可制成牡丹花茶,粉碎可制成食品添加剂(张涛等,2015)。
           目前我国推广种植的为凤丹牡丹(PaeoniaostiiT.HongetJ.X.Zhang)和紫斑牡丹(Paeonia rockiiT.Hong & J.J.Li)两个品系,现主要分布于我国河南洛阳、山东菏泽、安徽铜陵、四川北部、甘肃中部等区域(张涛等,2015;韩继刚等,2014)。近些年来,油用牡丹的种植技术经大量研究后快速发展,但目前主要依靠种子繁殖,而有关油用牡丹种子的催芽萌发研究仍存在局限性。本文主要针对油用牡丹种子催芽方法进行归纳总结,选取出.佳催芽途径,为油用牡丹的进一步开发利用提供技术支持。
1 油用牡丹繁殖方式
            牡丹的繁殖方式有两类:①有性繁殖,即种子繁殖;②无性繁殖,包括嫁接、扦插、分株、压条等(郭绍霞,2003)。油用牡丹通常作为观赏牡丹嫁接的砧木,自身繁殖不值得嫁接,大面积生产的话相对成本太高;扦插成活率低,对土质要求高,技术尚不成熟,生产上采用较少;牡丹组织培养技术采用了多种外植体培养实验,但一直没有完全成功,不能用于规模化生产(林松明,2006);对于专性种子繁殖的野生牡丹来说,包括紫斑牡丹在内,只有种子繁殖一个适宜生产应用的途径(成仿云,1997)。油用牡丹播种繁殖系数大,苗木茁壮,抗性强,可用于大规模生产。但是其种子具有休眠特性,因此,打破休眠是问题的关键(杨振晶,2015)。
2 牡丹种子休眠研究
            种子休眠是指有活力的种子在适宜萌发的条件下却不萌发的现象。种子休眠的原因有种壳障碍、胚形态发育不全和生理后熟以及种子中含有化学抑制剂等(王小芳,2008)。景新明(1995)研究发现牡丹种子萌发困难和时间较长的原因不是种皮不透水、不透气,去种皮反而会使种子污染,一个月内霉烂死亡,种子萌发前有两个月左右的休眠期,因此牡丹种子休眠原因不是由于种壳障碍,而可能是未完全成熟的种胚需要一段时间生理后熟。解除种子休眠的方法主要有物理法、化学试剂法、综合法(候冬花,2007)。牡丹种子具有上胚轴休眠和下胚轴休眠的特性,伤擦和伤蚀、水浸、层积、激素和化学药剂对牡丹种子休眠大多无明显效果(景新明,1995)。据调查了解,目前菏泽等油用牡丹主要产区在生产上仍旧主要采取九月份采种后浸泡一周再埋地(立冬之前种完)的方式,等待次年自然萌发,若存放即导致种子进入休眠,次年栽种则难以发芽。
3 生根方法研究
       3.1 采种时间的选择
            油用牡丹种子成熟度对发芽率有很大影响,因此要控制.佳的采种时间。景新明(1995)实验发现 9月初到 10月采收的种子发芽率.高,过早萌发时易腐烂,过晚种子活力下降。据调查了解,这与菏泽地区油用牡丹生产从业者经验相吻合。新采收的种子 88%具有活性,10℃~15℃条件下贮藏 1年的种子,约 25% 会出现活力下降,即使在低温条件下活力也难以保持很长时间,所以应随采随播为佳。
       3.2 生根方式
            直接沙藏可以使油用牡丹种子生根。景新明(1995)实验发现牡丹种子在 10℃条件下沙藏处理,不经任何激素处理,3个月后大部分可以生根,但是历时较长。
            目前研究中使用的有关打破下胚轴休眠 \提早完成生根的实验方法有:GA 3 处理、温水处理、浓硫酸处理、乙醇浸泡、微波辐射等。
            使用 GA 3 处理油用牡丹种子的研究有很多,但是使用的 GA 3浓度不同。周仁超(2002)用 500mg/LGA 3 处理紫斑牡丹种子 48h,然后放入 15℃恒温箱中进行沙藏处理,GA 3 处理过的种子 30d左右开始生根,蒸馏水对照的种子,2 个月开始生根,由此得出500mg/LGA 3 处理 48h可加快生根的速度,并且可以提高生根率,有利于根的伸长;潘温文(2014)发现 500mg/LGA 3 浸泡 24h可打破下胚轴休眠,使牡丹种子比自然条件下提前 18d左右生根;刘秀贤(2013)对比得出滇牡丹种子用 400mg/L 的 GA 3 溶液浸泡24h后在 15℃温度下对下胚轴休眠解除效果.好;王小芳(2008)研究得出 200mg/LGA 3 处理凤丹牡丹种子生根率达到.高,300mg/LGA 3 处理紫斑牡丹种子生根率达到.高,且二者生根时间均提前;成仿云(2008)发现 100~200mg/L低浓度 GA 3 处理 24h在第 47天开始生根,生根率.高,且大于 40mm 主根的比例.高,.有利于牡丹种子生根。
            温水浸种和浓硫酸浸种处理的研究也较多。赵叶(2015)研究发现凤丹种子的.佳浸种时间为 2d,且下沉种子的露白率、生活力和 α-淀粉酶活性均高于上浮种子;李秀珍(2004)对牡丹种子进行了四种浸泡处理方法,分别是浓硫酸处理 3min、95%的乙醇浸泡 30min、50℃温水浸泡 24h、清水浸泡 24h,然后常温存放,过一个月统计生根率得出结果是浓硫酸处理生根率.高为 94.5%,50℃温水次之为 87.22%,95%的乙醇浸泡生根率为 68.17%,清水对照为 61.11%;成仿云(2008)研究了温水浸种对促进凤丹牡丹种子生根的效果,发现常温水(35℃)和温水(50℃)处理 24h对牡丹生根时间没有影响均为 52d,而温水处理反而使生根率降低;覃逸明(2009)研究发现,清水浸泡凤丹种子 3-5d的萌发率反而高于激素 GA 3 处理的种子,浓硫酸处理和 50℃温水浸泡使其萌发率降低。在温度处理和浓硫酸处理方面,李秀珍(2004)与成仿云(2008)、覃逸明(2009)的实验结果存在较大差异,推测可能是因为供试的油用牡丹品系不同。
            仅发现潘温文(2014)使用微波辐射对牡丹种子进行生根试验,其结果表明:微波辐射 15s和 500mg/LGA 3 浸泡 24h均可打破下胚轴休眠,都是使牡丹种子比自然条件下提前 18d左右生根。
3.3 小 结
            不同浓度 GA 3 处理确实可以使油用牡丹种子提前生根,并提高生根率,但是浓度 100~500mg/L 不等,处理时间 24-48h。50℃温水处理和浓硫酸处理的方法仍需进一步实验探究,目前尚未得到较好的结果。乙醇浸泡处理效果不如 GA 3 处理,稍微高于清水处理,一般不采用。微波辐射 15s和 500mg/LGA 3 浸泡 24h处理效果相同,但是相关文献很少。综合来说催根的.佳处理方法应为 GA 3 处理。
4 催芽方法研究
       4.1 生根情况对催芽效果的影响
            郑相穆(1995)提出先高温后低温处理可以解除凤丹种子休眠。即凤丹种子萌发需要严格遵守后熟阶段、暖春(25℃)长根阶段和低温(5℃)春化长芽阶段,每个阶段.佳时间分别 40、30、60d左右,若不按此顺序,不能萌发成苗,另外 GA 3 可代替低温处理。在实验中,还发现根长小于 30mm 的种子在适宜条件下仍不能发芽,景新明(1995)实验用 100mg/LGA 3 处理 24h或放 5℃条件下处理 7-14d,再转入 20℃下继续培养,结果发现只有根长大于 30mm 后,才可打破上胚轴休眠发芽。周仁超(2002)也研究发现用根长小于 30mm 的种子分别用 200mg/L和 100mg/LGA 3 处理24h,放入 15℃恒温箱中,已生根种子不能打破其上胚轴休眠。因此,结合成仿云(2008)的结果,油用牡丹催芽时,为了达到.佳效果,需要选取根长大于 40mm 的种子进行解除上胚轴休眠处理。
       4.2 催芽处理方法
            目前研究使用的有关打破上胚轴休眠、提高发芽的处理方法为:GA 3 处理、低温(4℃)处理、IBA 处理、6-BA 处理、AgNO 3 处理等。
            林松明(2007)发现 GA 3 浓度对凤丹种子发芽率的影响为先升后降,300mg/LGA 3 浸种处理 12h的凤丹种子发芽率.高;低温处理时间与发芽率呈正相关,打破种子上胚轴休眠的临界低温期应在 20-25d。同时还发现 GA 3 处理的种子初期生长旺盛,但是很快长势变弱;低温处理的种子一直生长茁壮,且抗病能力强。
            王小芳(2008)研究发现 300mg/LGA 3 浸种处理和低温处理都可以使紫斑牡丹发芽率提高,GA 3 处理种子萌发快,但出齐苗耗时久;低温处理发芽慢,但出齐苗耗时短。这与林松明(2007)的结论一致。并且发现 100mg/L、200mg/LGA 3 处理 24h也可打破紫斑牡丹上胚轴休眠,这与周仁超(2002)同浓度 GA 3 处理 24h不能打破上胚轴休眠的结论不符,原因尚需进一步试验研究。
           钱先云(2009)也发现低温(4℃)处理 28d初萌期.短,但处理时间长;低温(4℃)处理 21d发芽指数和发芽率.高,且获得幼苗较为整齐,故生产上可选取此种处理方式。同时发现:300mg/LGA 3 浸种处理 24h的凤丹牡丹前期生长旺盛由于低温处理的凤丹牡丹,但是后期逐渐处于劣势,低温(4℃)处理 21d的牡丹种子.具生长潜力。300mg/LGA 3 浸种处理 24h和低温(4℃)处理 21d均可提高凤丹牡丹幼苗叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的积累,但是 300mg/LGA 3 浸种处理 24h效果高于低温。
           刘秀贤(2013)实验得出根长大于 30mm 的滇牡丹种子用200mg/L的 GA 3 溶液浸泡 2h后在 20℃温度下对上胚轴休眠解除效果.好;低温处理也可解除上胚轴休眠,但时间长,效果差,这与之前的研究结果有偏差,可能是由于油用牡丹和滇牡丹的品种不同而导致的。
           马丽妍(2014)研究了低温(4℃)27d和 300mg/LGA 3 处理 24h对凤丹牡丹种子萌发过程中叶原基形态和种胚中碳氮代谢物以及内源激素含量影响。结果表明 GA 3 处理后的幼苗形态细长,长势较弱;低温处理过的幼苗叶片较大,发育良好,更加接近自然状态下的萌发幼苗,因此,生产上从培养优质苗的角度考虑,应优先考虑低温处理打破凤丹种子的上胚轴休眠。
           成仿云(2008)研究了赤霉素与低温处理对促进凤丹牡丹种子发芽和幼苗生长的效果。结果表明:一定范围内延长低温处理时间促进种子萌发和幼苗生长;并且提出 21d和 28d低温分别结合 100mg/L、200mg/LGA 3 同时处理,.有利于种子萌发和幼苗生长。把低温和 GA 3 处理相结合的实验研究目前还较少,理论上可以达到预期效果,有待进一步进行探究。
           林松明(2006)研究了不同浓度 GA 3 、IBA、6-BA 分别处理12h以及不同时间的低温(4℃)处理解除凤丹种子上胚轴休眠效果。结果表明:4种处理方法均可解除上胚轴休眠,但 300mg/LGA 3 和低温处理(25d左右)效果.好,6-BA 次之,IBA .差。同时得出,GA 3 处理种子萌发快,但出齐苗耗时久;低温处理发芽慢,但出齐苗耗时短;IBA 和 6-BA 处理改变了幼苗根系结构。黄青云(2008)实验发现 AgNO 3 、GA 3 和低温处理能解除上胚轴休眠加快凤丹种子萌发并提高萌发率,100mg/LAgNO 3 对幼苗根系生长的改善效果.好,低温和 GA 3 能改善幼苗株高。
       4.3 小 结
            解除上胚轴休眠的.佳方法为 300mg/LGA 3 处理 24h 或低温处理 20-30d,但是 GA 3 处理后幼苗后期长势不如低温处理后好,考虑到油用牡丹在生产中需要培育优质苗,所以优先选择低温处理。另外,AgNO 3 处理、IBA 处理、6-BA 处理也可解除上胚轴休眠,但效果不如低温和 GA 3 处理,且迄今为止相关研究较少,不宜选择。
5 生根催芽方法结论与展望
            综合目前已有的油用牡丹种子生根催芽研究结果可以得出,油用牡丹生根(打破下胚轴休眠).有效的方法为 100~500mg/LGA 3 浸种处理 24-48h,且应在生根 40mm 以上时催芽,而催芽(打破上胚轴休眠).有效的方法为 300mg/LGA 3 处理 24h或低温处理 20-30d,但低温处理后幼苗长势强于 GA 3 处理,更适用于生产应用。另外,不同品种和种源的油用牡丹在生根和催芽的处理结果上可能稍微有些偏差,在实际的生产应用中,还需根据实际情况选择.佳处理方式。
         目前市场上很少见到油用牡丹的应用产品,走访调查的结果表明是牡丹籽供应不足,产出的牡丹籽主要用于育苗推广。通过积累油用牡丹生根催芽和育苗技术,可以有效促进产业发展,为我国牡丹食用油产业提供丰富的原料。