專利名稱：一種鐵皮石斛種子的自然繁殖方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石斛的非試管快繁方法，具體為一種石斛種子的自然繁殖方法， 屬于生物技術領域。
背景技術：
石斛屬(Dendrobium)是蘭科第2大屬，全球有1500多種，我國在原來74種2變種的基礎上，增加了 10個新種，即86種(變種)，可供藥用的有50多種。中藥石斛始載于 《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，具有益胃生津、滋陰清熱、潤肺止咳的功效。其中鐵皮石斛的營養(yǎng)價值最高，其價格也是最高的。種苗快繁方式以組培快繁為主，分株、扦插和高芽繁殖為輔。 但是，組培技術成本高、投入大、技術要求嚴格。針對這些問題，我們在各育苗方法對比調查研究的基礎上，提出一種新的種苗快繁途徑_鐵皮石斛種子自然繁殖技術，它具有操作簡單、移栽成活率高、培育成本低等優(yōu)點。石斛種子自然繁殖技術即在開放式環(huán)境下，為石斛種胚的發(fā)育提供適宜的基質、 共生真菌、溫、光、氣、熱、營養(yǎng)、激素等環(huán)境，讓種胚發(fā)育成為完整植株的一種新型育苗技術。植物非試管快繁技術是一項利用計算機自動控制技術為植物離體材料創(chuàng)造最佳的溫、 光、氣、熱、營養(yǎng)、激素環(huán)境，讓植物組織的全息性、全能性得以表達，發(fā)育成為完整植物的技術。其最為顯著的特點是在開放式環(huán)境下為植物離體材料的發(fā)育提供最佳的環(huán)境條件，既摒棄了試管快繁的高投入、難操作、易感染、煉苗難等缺點，又具備了繁殖材料省、繁殖系數(shù)高、操作工藝簡單、易學實用等優(yōu)點。目前，該技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園藝和藥用植物的種苗快繁上已得到廣泛應用。鐵皮石斛種子細小，呈粉末狀。每個蒴果含有數(shù)萬至數(shù)十萬粒種子，種子呈橄欖形，種皮為1層透明的薄壁細胞，有加厚的環(huán)紋，內(nèi)有一細小的圓形胚，分化不明顯，處于原胚階段。種子長200 450 μπι，寬90 150 μπι，粒重Iyg左右。由于種胚的發(fā)育沒有超過球形階段，又缺乏胚乳組織，必須飄落到非常適宜的環(huán)境與真菌共生才能萌發(fā)，自然條件下的發(fā)芽率不及5%，萌發(fā)的石斛種子生長發(fā)育十分緩慢，起初僅為一細小的綠珠，光合作用的面積很小，光合強度低，對生境條件要求十分嚴格。目前，主要在試管內(nèi)進行種胚無菌播種，其萌發(fā)率較高，成熟種胚的萌發(fā)率可達90%以上。鐵皮石斛的種胚無菌播種需要在培養(yǎng)基中加入蔗糖以滿足種胚發(fā)育對碳源的需求，而加入糖后的培養(yǎng)基容易被污染，只能在密封的培養(yǎng)瓶里進行培養(yǎng)，并進行嚴格的消毒殺菌和繁瑣的技術操作。其缺點主要表現(xiàn)在以下4個方面①組培技術難度大，工作人員必須經(jīng)過嚴格的培訓方能操作。②要實現(xiàn)壯苗并提高移栽成活率有很多技術關鍵因素，需要不斷優(yōu)化條件和長期的探索，研究人員不愿將技術拱手讓給別人特別是同行競爭者，缺少溝通和交流，技術保密性較強。③耗費巨大的人力、動力和空間，成本較高。④移栽成活率低，盡管石斛的組培技術有了突破性進展，但是行內(nèi)技術層次不齊，很多生產(chǎn)商或藥農(nóng)的試管苗移栽成活率還有待提高。針對這些問題，我們在各育苗方法對比調查研究的基礎上，提出一種新的種苗快繁途徑——石斛種子自然繁殖技術，它具有操作簡單、移栽成活率高、培育成本低等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種石斛種子的自然繁殖方法，以解決現(xiàn)有技術的上述問題。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)。一種石斛種子的自然繁殖方法，具體步驟如下1)果實的選擇我們選擇果實飽滿、100%成熟、自然開裂的種子；2)培育基質的篩選利用木材加工的邊皮廢料或石棉瓦作底構建苗床，以鋸木屑、碎樹皮、珍珠巖作為基質。苗床高10-15cm、床寬1-1. 2m、支架高0. 8-1. Om ；基質厚度 5-10cm ；3)環(huán)境的綜合控制生長溫度白天為16 21°C，夜間溫度為10 13°C，晝夜溫差保持在10 15°C ；空氣相對濕度保持77-83%較適宜，忌干燥、積水；4)營養(yǎng)生理的應用通過彌霧的方式給種胚補充萌發(fā)和生長所必需的營養(yǎng)元素， 營養(yǎng)液為無土栽培的全價營養(yǎng)液培養(yǎng)，或者MS的去糖配方，激素可靈活添加；種子萌發(fā)期間，有光照的白天，每隔Ih噴碳酸水和富氧水lmin，在整個育苗期內(nèi)如此循環(huán)；種子萌發(fā)后幼苗期，有光照的白天用去糖MS培養(yǎng)液和0. 2 0. 5mg/L的NAA混合液，每6h噴灑一次； 新芽初期，輪換每周噴施一次高磷鉀肥和一次平衡肥；生長期，每周噴施一下平衡肥；生長后期，噴施平衡肥和高磷鉀肥交替使用，在采收前2個月停止施肥，也可配合使用農(nóng)家肥上清液或者采用緩釋肥代替噴施葉面肥；步驟3)中，以夏秋遮光70%、冬季遮光30 50%為宜。步驟4)中，所述的碳酸水的CO2濃度為2400mg/kg，富氧水含氧量為60mg/kg。步驟4)中，新芽初期，所述的高磷鉀肥的氮、磷、鉀配比為30 10 10，濃度為2 克/升；所述的平衡肥的氮、磷、鉀配比為1 1 1，濃度為2克/升。步驟4)中，生長期，所述的平衡肥的氮、磷、鉀配比為1 1 1，為2克/升。步驟4)中，生長期，若葉態(tài)黃，苗體弱則中間補施氮、磷、鉀配比為30 10 10 濃度為2克/升的高氮肥；若葉態(tài)濃綠，莖桿細長則中間補充1 2次氮、磷、鉀配比為 15 20 25濃度為克/升的平衡肥。生長后期，采用噴施氮、磷、鉀配比為1 1 1的平衡肥和15 20 25的高磷鉀肥交替使用，在采收前2個月停止施肥，也可配合使用農(nóng)家肥上清液或者采用緩釋肥代替噴施葉面肥。根據(jù)石斛種子的共生萌發(fā)特性，共生真菌的獲得是技術成功的關鍵。我們通過內(nèi)生真菌的分離、篩選，進行菌劑的研制，研發(fā)復合菌劑EM菌。試驗證明該菌劑可以顯著提高種子的萌發(fā)率，種子播種前采用EM菌浸種的方式處理，然后栽種于苗床的機制上。種子萌發(fā)成幼苗的階段，采用EM菌劑定時噴灑的方式增加種子的萌發(fā)率。通過本發(fā)明技術方案具有以下有益效果石斛種子自然繁殖技術降低了種苗快繁成本，發(fā)揮石斛果實種子量大的優(yōu)勢，通過營養(yǎng)液噴施和微生態(tài)環(huán)境控制彌補種胚細小、發(fā)育不完全和無胚乳的缺點。依托現(xiàn)代設施栽培技術綜合調控石斛生長最適的環(huán)境因素，提高種子萌發(fā)率，促進植株生長，實現(xiàn)種胚的培育從試管內(nèi)走向試管外，以滿足投資成本低、 操作簡單、開放式的種苗快繁途徑，推動石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
具體實施例方式下面結合具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術特點。1)果實的選擇種胚無菌播種試驗表明，成熟度越高，種子的萌發(fā)率越高。但為避免污染，組培快繁時多選擇未破裂的果實作為外植體。但種子自然繁殖技術在試管外進行， 因而我們選擇果實飽滿、100%成熟、自然開裂的種子。2)培育基質的篩選石斛種子細小，其發(fā)育沒有超過球形階段，無胚乳。基質選擇時需要保證種子能夠附于基質上，并避免種子隨水流失，或埋于基質深處難于萌發(fā)生長。 另外，基質還需要滿足鐵皮石斛幼苗的根系生長所需的“通、漏、透”的條件。我們利用木材加工的邊皮廢料或石棉瓦作底構建苗床，以鋸木屑、碎樹皮、珍珠巖作為基質。苗床高 10-15cm、床寬 1-1. 2m、支架高 0. 8-1. Om ；基質厚度 5-lOcm。3)環(huán)境的綜合控制目前，鐵皮石斛組培快繁種苗已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，對種子的萌發(fā)特性已經(jīng)有比較深入的研究。根據(jù)石斛種子的萌發(fā)特性，依托現(xiàn)代設施栽培技術，創(chuàng)造適宜的溫、光、氣、熱、濕度等環(huán)境是種胚萌發(fā)的基本條件。鐵皮石斛種子萌發(fā)控制條件為生長溫度白天為16 21°C，夜間溫度為10 13°C，晝夜溫差保持在10 15°C ；空氣相對濕度保持80%左右較適宜，忌干燥、積水。以夏秋遮光70%、冬季遮光30 50%為宜。4)營養(yǎng)生理的研究與應用組培快繁中用MS即可使種胚達到較高的萌發(fā)率?？赏ㄟ^彌霧的方式給種胚補充萌發(fā)和生長所必需的營養(yǎng)元素，營養(yǎng)液可以用無土栽培的全價營養(yǎng)液培養(yǎng)，或者MS去糖配方，激素可靈活添加。種子萌發(fā)期間有光照的白天，每隔Ih噴碳酸水+富氧水lmin，碳酸水的CO2濃度為2400mg/kg，富氧水含氧量為60mg/kg，在整個育苗期內(nèi)如此循環(huán)。種子萌發(fā)后幼苗期，有光照的白天去糖MS培養(yǎng)液+NAA 0. 2 0. 5mg/L每6h 噴灑一次。新芽初期，輪換每周噴施一次氮、磷、鉀配比為30 10 10濃度為2克/升高磷鉀肥和一次氮、磷、鉀配比為1 1 1濃度為2克/升的平衡肥，提高苗的生長速度，但要苗徒長。生長期，每周噴施一下氮、磷、鉀配比為1 1 1濃度為2克/升的平衡肥，根據(jù)生長情況，若葉態(tài)黃，苗體弱則中間補施氮、磷、鉀配比為30 10 10濃度為2克/升的高氮肥；若葉態(tài)濃綠，莖桿細長則中間補充1 2次氮、磷、鉀配比為15 20 25濃度為克 /升的平衡肥。生長后期，采用噴施氮、磷、鉀配比為1 1 1的平衡肥和15 20 25 的高磷鉀肥交替使用，在采收前2個月停止施肥，也可配合使用農(nóng)家肥上清液或者采用緩釋肥代替噴施葉面肥。5)微生態(tài)環(huán)境的控制根據(jù)石斛種子的共生萌發(fā)特性，共生真菌的獲得是技術成功的關鍵。我們通過內(nèi)生真菌的分離、篩選，進行菌劑的研制，研發(fā)復合菌劑EM菌。試驗證明該菌劑可以顯著提高種子的萌發(fā)率，種子播種前采用EM菌浸種的方式處理，然后栽種于苗床的機制上。種子萌發(fā)成幼苗的階段，采用EM菌劑定時噴灑的方式增加種子的萌發(fā)率。鐵皮石斛種子自然條件下的發(fā)芽率不及5%，采用該發(fā)明中的方法進行種植鐵皮石斛種子的萌發(fā)率可提高至75%左右。
權利要求
1.一種石斛種子的自然繁殖方法，其特征在于具體步驟如下1)果實的選擇我們選擇果實飽滿、100%成熟、自然開裂的種子；2)培育基質的篩選利用木材加工的邊皮廢料或石棉瓦作底構建苗床，以鋸木屑、碎樹皮、珍珠巖作為基質。苗床高10-15cm、床寬1-1. 2m、支架高0. 8-1. Om ；基質厚度5_10cm ；3)環(huán)境的綜合控制生長溫度白天為16 21°C，夜間溫度為10 13°C，晝夜溫差保持在10 15°C ；空氣相對濕度保持77-83%較適宜，忌干燥、積水；4)營養(yǎng)生理的應用通過彌霧的方式給種胚補充萌發(fā)和生長所必需的營養(yǎng)元素，營養(yǎng)液為無土栽培的全價營養(yǎng)液培養(yǎng)，或者MS的去糖配方，激素可靈活添加；種子萌發(fā)期間，有光照的白天，每隔Ih噴碳酸水和富氧水lmin，在整個育苗期內(nèi)如此循環(huán)；種子萌發(fā)后幼苗期，有光照的白天用去糖MS培養(yǎng)液和0. 2 0. 5mg/L的NAA混合液，每6h噴灑一次；新芽初期，輪換每周噴施一次高磷鉀肥和一次平衡肥；生長期，每周噴施一下平衡肥；生長后期，噴施平衡肥和高磷鉀肥交替使用，在采收前2個月停止施肥，也可配合使用農(nóng)家肥上清液或者采用緩釋肥代替噴施葉面肥。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種石斛種子的自然繁殖方法，其特征在于步驟3)中，以夏秋遮光70 %、冬季遮光30 50 %。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種石斛種子的自然繁殖方法，其特征在于步驟4)中，所述的碳酸水的CO2濃度為2400mg/kg，富氧水含氧量為60mg/kg。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種石斛種子的自然繁殖方法，其特征在于步驟4)中，新芽初期，所述的高磷鉀肥的氮、磷、鉀配比為30 10 10，濃度為2克/升；所述的平衡肥的氮、磷、鉀配比為1 1 1，濃度為2克/升。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種石斛種子的自然繁殖方法，其特征在于步驟4)中，生長期，所述的平衡肥的氮、磷、鉀配比為1 1 1，濃度為2克/升。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種石斛種子的自然繁殖方法，其特征在于步驟4)中，生長期，若葉態(tài)黃，苗體弱則中間補施氮、磷、鉀配比為30 10 10濃度為2克/升的高氮肥；若葉態(tài)濃綠，莖桿細長則中間補充1 2次氮、磷、鉀配比為15 20 25濃度為克/ 升的平衡肥。生長后期，采用噴施氮、磷、鉀配比為1 1 1的平衡肥和15 20 25的高磷鉀肥交替使用，在采收前2個月停止施肥，也可配合使用農(nóng)家肥上清液或者采用緩釋肥代替噴施葉面肥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石斛種子的自然繁殖方法，具體是通過1)果實的選擇；2)培育基質的篩選；3)環(huán)境的綜合控制；4)營養(yǎng)生理的研究與應用；5)微生態(tài)環(huán)境的控制來實現(xiàn)。通過本發(fā)明技術方案具有以下有益效果石斛種子自然繁殖技術降低了種苗快繁成本，發(fā)揮石斛果實種子量大的優(yōu)勢，通過營養(yǎng)液噴施和微生態(tài)環(huán)境控制彌補種胚細小、發(fā)育不完全和無胚乳的缺點。依托現(xiàn)代設施栽培技術綜合調控石斛生長最適的環(huán)境因素，提高種子萌發(fā)率，促進植株生長，實現(xiàn)種胚的培育從試管內(nèi)走向試管外，以滿足投資成本低、操作簡單、開放式的種苗快繁途徑，推動石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
文檔編號C05G3/00GK102440130SQ20111028447
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權日2011年9月22日
發(fā)明者朱恩燦, 魏淵源 申請人:澄思源生物科技(上海)有限公司