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一种快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2025-01-17 19:53

本发明属于植物保护技术领域，尤其涉及一种快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法。

背景技术：

稗草(echinochloacrusgalli(l.).beaiv.)是世界性十大恶性杂草之一，也是中国水稻产区分布最广、对水稻产量影响最大的杂草。在我国水稻田中危害面积高达9.4×105hm2，占我国稻田总面积的43.5％，严重影响水稻的产量和质量。尤其随着轻型栽培方式的高速发展，直播稻面积迅速增加，稗草在直播稻的发生基数更多，高达1200株/m2，如果不进行防除，由于稗草的危害将导致水稻颗粒无收。而化学除草以其高效、快速、经济的独特优势，在水稻生产中起着举足轻重的作用。它的推广和应用，极大地解放了生产力，大幅度提高劳动生产率，成为了实现农业机械化、现代化必不可少的一项先进技术，同时也是水稻高产、稳产的重要保障。因此，水稻田中除草剂的开发大多以稗草为首要目标，自除草剂问世以来，各种不同类型，不同作用机制的除稗剂相继被开发。从最早的喹啉羧酸类除草剂二氯喹啉酸到乙酰乳酸合成酶抑制剂五氟磺草胺，再到乙酰辅酶a羧化酶抑制剂噁唑酰草胺和氰氟草酯。甚至目前的开发出的一系列hppd、ppo类抑制剂均是以稗草为靶标。除草剂的研发过程中免不了要对除草剂进行活性测定、作用特性以及应用技术和抗药性测定等一系列研究，这就需要快速打破稗草休眠提高其发芽率，从而提高研究的效率和准确性。

稗草一般是第一年采集稗草穗，然后将种子置于室温经过自然越冬，于第二年后才能发芽，这种自然越冬打破休眠的方法耗时太久，而且发芽率不高。目前国内关于提高稗草种子发芽率的萌发技术几乎没有研究报道，业内普遍使用的方法是浸种，即把稗草种子置于水中浸泡24-48小时，让种子吸足水分，然后沥干水，用纱布或滤纸保湿，置于培养皿内进行催芽。这是目前最常用的催芽方法，这种方法简单方便，但也存在以下问题：1、种子休眠时间长，一般需要一个冬天来年才能发芽；2、稗草发芽缓慢，发芽率低，发芽势弱；3、发芽不整齐，发芽时间差异大，尤其在除草剂的生测试验中影响其结果。

因此，提供一种相对来说成本低、操作简单并能有效稗草种子发芽率的方法，对于除草剂的生物活性测定、稗草相关生物学性状的遗传分析以及抗药性测定等具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法，包括以下步骤：

(1)将成熟的稗草穗放入尼龙网袋中轻轻拍打，使成熟的种子自然落入网袋中，得到稗草种子；务必要采集成熟的稗草种子，才能发芽；

(2)将所述步骤(1)后得到的稗草种子置于阳光下晒干，然后置于-20℃～0℃的环境中保存，得到打破休眠的稗草种子；

(3)将所述步骤(2)后得到的稗草种子置于浓硫酸中浸泡，然后用清水冲洗，得到薄化颖壳的稗草种子；

(4)将所述步骤(3)后得到的稗草种子置于人工气候室中催芽。

晒干是为了更好地保存种子，不能暴晒。种子在晒干后，在自由水几乎尽失的情况下，种子的生命活动基本停止，但胚性细胞的原生质结构不会被破坏，细胞还未失去活性，当种子吸水后就很快恢复生命活动。种子如果没有被晒干，就会进行呼吸作用(其呼吸作用强度在一定范围内与种子内的含水量成正比)，消耗种子中贮存的有机物，还有可能因有氧呼吸的而产生的产物与环境中的物质发生反应而霉变，从而缩短种子的贮存寿命。

上述的方法，优选的，所述步骤(2)中，晒干的时间为3～5天。

优选的，所述步骤(2)中，将稗草种子置于-20～0℃的冰箱中保存，保存时间为30～40天。

优选的，所述步骤(3)中，浓硫酸的质量浓度大于或等于70％。

优选的，所述步骤(3)中，浸泡时间为10～15min。这是经过反复试验的结果，如果浸泡时间低于10min，稗草种皮没有被浓硫酸腐蚀掉，种皮的透气性不够，达不到种子快速发芽的条件。只有当置于浓硫酸中浸泡至少10min后才能改善种皮透气性，分解转化抑制物质，同时打破种子本身的休眠，才能使其在适宜的外界条件下随时转入萌发，然后用清水反复冲洗，洗掉种子上的硫酸。

优选的，所述步骤(4)中，人工气候室的温度为25℃～30℃，湿度为65～80％。在此温度和湿度状态下，稗草种子的发芽速度最快。

与现有技术相比，本发明的优点为：

1、本发明的方法，可以快速地打破种子休眠并在短期内实现种子发芽，缩短稗草种子的休眠时间，节约大量时间，发芽率高，还能使稗草种子发芽整齐，发芽时间一致，有利于提高研究的效率和准确性；而现有技术的稗草种子一般要经历一个冬天，第二年稗草才能正常打破休眠。

2、本发明的方法，催芽过程仅需3-5天，而现有技术从浸种到发芽需要7-10天。

3、本发明的方法简便，可操作性强，发芽率高达80-95％，与常规方法相比可提高稗草发芽率30-50％，适用于我国农田恶性杂草稗草的室内生物测定、对除草剂的抗药性检测等领域。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

发芽率的计算公式如下：

发芽率＝已经发芽的种子数量/(已经发芽的种子数量+没有发芽的种子数量)*100％

实施例1：

一种本发明的快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法，包括以下步骤：

(1)2016年6月28日从田间采集成熟的稗草种子，首先将成熟的稗草穗放入采集种子的尼龙网袋中，并轻轻拍打，成熟的种子落入网袋中，采回后将种子置于阳光下晒3天；然后将稗草种子置于-20℃冰箱中保存35天，得到打破休眠的稗草种子；

(2)将所述步骤(1)后得到的稗草种子置于浓硫酸(质量浓度大于或等于70％)中浸泡12min，然后取出用清水反复冲洗，洗净种子表明的硫酸，得到薄化颖壳的稗草种子；

(3)将所述步骤(2)后得到的稗草种子置于人工气候室(白天温度30℃，晚上25℃，湿度75％)中催芽，4天后稗草发芽，发芽率高达85％。

实施例2：

一种本发明的快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法，包括以下步骤：

(1)2016年10月2日从田间采集成熟的稗草种子，首先将成熟的稗草穗放入采集种子的尼龙网袋中，并轻轻拍打，成熟的种子落入网袋中，采回后将种子置于阳光下晒5天；然后将稗草种子置于-20℃冰箱中保存30天，得到打破休眠的稗草种子；

(2)将所述步骤(1)后得到的稗草种子置于浓硫酸(质量浓度大于或等于70％)中浸泡15min，然后取出用清水反复冲洗，洗净种子表明的硫酸，得到薄化颖壳的稗草种子；

(3)将所述步骤(2)后得到的稗草种子置于人工气候室(白天温度30℃，晚上25℃，湿度70％)中催芽，4天后稗草发芽，发芽率高达87％。

实施例3：

一种本发明的快速打破稗草种子休眠并提高发芽率的方法，包括以下步骤：

(1)2017年6月23日从田间采集成熟的稗草种子，首先将成熟的稗草穗放入采集种子的尼龙网袋中，并轻轻拍打，成熟的种子落入网袋中，采回后将种子置于阳光下晒3天；然后将稗草种子置于-20℃冰箱中保存37天，得到打破休眠的稗草种子；

(2)将所述步骤(1)后得到的稗草种子置于浓硫酸(质量浓度大于或等于70％)中浸泡14min，然后取出用清水反复冲洗，洗净种子表明的硫酸，得到薄化颖壳的稗草种子；

(3)将所述步骤(2)后得到的稗草种子置于人工气候室(白天温度30℃，晚上25℃，湿度65-80％)中催芽，4天后稗草发芽，发芽率高达89％。

对比例1：

现有的打破稗草种子休眠的方法，包括如下步骤：

将实施例1中2016年6月28日采集到的稗草种子置于室温条件下保存，第二年(2017年4月21日)把稗草种子置于水中浸泡30小时，让种子吸足水分，然后沥干水，用纱布或滤纸保湿，置于培养皿内再放入人工培养箱内(白天温度28℃，晚上23℃，湿度70％)进行催芽，5天后稗草的发芽率55％。

相较之下，采用本发明实施例1的方法处理后，仅需38天即可打破种子休眠，可以缩短稗草种子的休眠时间，节约大量时间，种子仅需要4天发芽率就高达85％，还能使稗草种子发芽整齐，发芽时间一致，有利于提高研究的效率和准确性；而现有技术的稗草种子要经历一个冬天，第二年稗草才能正常打破休眠，且发芽速度较慢，发芽率较低。

对比例2：

现有的打破稗草种子休眠的方法，包括如下步骤：

将实施例2中2016年10月2日采集到的稗草种子置于室温条件下保存，第二年(2017年3月25日)把稗草种子置于水中浸泡28小时，让种子吸足水分，然后沥干水，用纱布或滤纸保湿，置于培养皿内再放入人工培养箱内(白天温度28℃，晚上23℃，湿度70％)进行催芽，6天后稗草的发芽率58％。

相较之下，采用本发明实施例2的方法处理后，仅需35天即可打破种子休眠，可以缩短稗草种子的休眠时间，节约大量时间，种子仅需要4天发芽率就高达87％，还能使稗草种子发芽整齐，发芽时间一致，有利于提高研究的效率和准确性；而现有技术的稗草种子要经历一个冬天，第二年稗草才能正常打破休眠，且发芽速度较慢，发芽率较低。

对比例3：

现有的打破稗草种子休眠的方法，包括如下步骤：

将实施例3中2017年6月23日采集到的稗草种子置于室温条件下保存，第二年(2018年5月11日)把稗草种子置于水中浸泡30小时，让种子吸足水分，然后沥干水，用纱布或滤纸保湿，置于培养皿内再放入人工培养箱内(白天温度28℃，晚上23℃，湿度70％)进行催芽，5天后稗草的发芽率51％。

相较之下，采用本发明实施例2的方法处理后，仅需40天即可打破种子休眠，可以缩短稗草种子的休眠时间，节约大量时间，种子仅需要4天发芽率就高达89％，还能使稗草种子发芽整齐，发芽时间一致，有利于提高研究的效率和准确性；而现有技术的稗草种子要经历一个冬天，第二年稗草才能正常打破休眠，且发芽速度较慢，发芽率较低。