一种鳗草实生苗的人工培育方法和应用

一种鳗草实生苗的人工培育方法和应用
1.本技术是申请日为2021年08月10日、申请号为202110914326.5、发明名称为《人工复合基质、人工培育的鳗草实生苗及其培育方法和应用》的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及海洋生物修复技术领域，具体涉及一种鳗草实生苗的人工培育方法和应用。


背景技术：

3.海草是一类单子叶草本植物，广泛分布于热带和温带海域。海草大面积聚集而形成的海草床，具有重要的生态功能。海草床生态系统的平均固碳速率高达83g c
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，碳封存总量相当于全球海洋碳封存总量的10％～15％。虽然全球海草床面积仅约为海洋面积的0.15％，但其平均初级生产力的年净生产量可高达1012g
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。海草床可为众多海洋生物提供栖息地、育幼场、庇护场。此外，大多数海草具有发达的根系及强大的根状茎，能在地下形成纵横交错的根系网络，对沉积物和底泥起到固定作用。
4.然而，在自然环境变迁和人类活动影响等多重压力下，海草床呈现严重的退化趋势。单纯依靠海草自身生长扩繁无法达到快速恢复的需求，因此海草床的人工修复显得极其必要。海草床的人工修复手段可分为植株移植法和种子播种法两大类。种子播种法具有种子体积小，运输便捷，对供体草床破坏程度低等优势，已成为规模化海草床修复方法研究的热点。然而，随着研究的深入，种子播种法存在的人力物力消耗量过大、种子成苗率低等问题日益突出。
5.在此情况下，经济而又高效的实生苗人工培育手段显得尤为重要，其不仅能解决种子海区留存率的问题，还可以降低成本，提高海区植株成活率。在公开号为cn101904304中国专利申请“一种大叶藻无菌苗的培育方法”中公开了大叶藻无菌苗的培育方法，具体为用乙醇和次氯酸钠消毒后的鳗草种子，经无菌海水洗净后将鳗草种子置于ms培养基中进行培育，得到鳗草无菌苗；在公开号为cn102577699的中国专利申请“一种培育大叶藻无菌苗的方法”，公开了另一种培育大叶藻无菌苗的方法，具体包括：将鳗草种子用乙醇和碘化钾消毒后的，再将经无菌海水洗净后接种于5
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海水中培养，萌发后的幼苗转至天然无菌海水中培养；在公开号为cn104126504的中国专利申请“一种大叶藻无菌实生苗的培养方法”中公开的另外一种大叶藻无菌实生苗的培育方法，将鳗草种子用乙醇和过氧化氢溶液消毒，再经无菌海水洗净后接种于固体培养基培养，得到的无菌苗转移至液体培养基或进行组织培养。上述现有技术均通过培养基培育或组织培养实施的海草幼苗培育技术仍处于初级阶段，现有的组织培养技术依然存在幼苗培育成本高、实生苗建成率低、培育过程工作量大且操作复杂的问题，后期培育无法做到完全无污染，不能实现海草幼苗的批量产出。
6.当前海草实生苗人工培育与栽植方法是最高效的海草床规模化修复技术之一，而在幼苗培育过程中依然存在种子萌发率低、建成率低且人工操作过程复杂等问题，亟需探寻一种新型的鳗草实生苗培育方法。


技术实现要素：

7.为解决以上技术问题，本发明提供一种鳗草实生苗高效人工培育的方法，以便建立一种高萌发率、高建成率、培育过程操作简单、经济而高效的实生苗人工培育方法。
8.为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种用于鳗草种子培育的人工复合基质，由椰糠，细沙和泥土以重量比以1:1:3～8为宜。
9.在根据本发明的一个实施方案中，所述椰糠经吸水松散化处理。
10.本发明还提供了一种鳗草实生苗的人工培育的方法，包括：
11.1)将除菌消毒后的鳗草种子进行春化处理，得到春化后的鳗草种子；
12.2)将春化后的鳗草种子于纯水中浸泡4天，然后转入到5～10盐度的人工海水中，至其萌发，得到已萌发的鳗草种子；
13.3)将所述已萌发的鳗草种子插植于人工复合基质中，再将插植了鳗草种子的人工复合基质置于15～20盐度的人工海水中培育，直至鳗草初生苗生长建成；
14.其中，步骤2)和3)中的人工海水是通过将无菌海水和纯水混合均匀后配制得到的。
15.在根据本发明的一个实施方案中，所述鳗草种子的除菌消毒是通过包括下述步骤的方法实现的：
16.将鳗草种子以浓度为75％的乙醇溶液浸泡1min，然后再以无菌海水冲洗2～4次。
17.在根据本发明的一个实施方案中，所述鳗草种子的春化是通过包括下述步骤的方法实现的：
18.将进行完消毒的鳗草种子置于光照培养箱中，于无光、温度4℃条件下春化7d。
19.在根据本发明的一个实施方案中，步骤2)中鳗草种子萌发的环境条件为无光照，恒温15℃。
20.在根据本发明的一个实施方案中，步骤3)中所述鳗草种子下胚轴埋入人工复合基质的深度为1cm～1.5cm。
21.本发明进一步提供了根据上述的方法培育得到的鳗草实生苗。
22.本发明还提供了上述鳗草实生苗在海洋生态保护中的应用。
23.在根据本发明的一个实施方案中，所述鳗草实生苗在海草床的规模化修复或重建中的应用。
24.本发明的上述技术方案的有益效果如下：
25.上述方案中，本发明可有效打破鳗草种子休眠，促进种子萌发，提升实生苗建成与生长效力，应用本发明方法，可以使种子萌发率达到60％以上，实生苗建成率达到50％以上，远远超过自然条件下鳗草种子的萌发率与幼苗建成率；且本方法操作简单，成本较低，更适用于海草床的规模化修复和重建。
具体实施方式
26.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
27.实施例1
28.鳗草种子萌发的步骤具体如下：
29.1)将形态饱满完整的鳗草种子用浓度为75％的乙醇溶液浸泡1min，再用无菌海水冲洗2～4次。将进行完消毒的种子置于光照培养箱中，无光、温度4℃条件下春化7d；
30.2)用无菌海水与纯水配制成盐度为10的低盐度人工海水；
31.3)将步骤1)已春化7d的鳗草种子直接放入纯水中浸泡4d，随后转入10盐度人工海水中使其萌发；
32.实验组设置和结果：
33.实验组统计种子累积萌发率为67.0％，平均萌发历期为9d。
34.对照组1将步骤3)中的放入纯水中浸泡4d的种子置于20盐度人工海水中，其他步骤与实验组相同，对照组1的种子累积萌发率为54.7％，平均萌发历期为14d。
35.对照组1将步骤3)中的放入纯水中浸泡4d的种子置于30盐度人工海水中，其他步骤与实验组相同，对照组1的种子累积萌发率为40.1％，平均萌发历期为11d。
36.与上述对照组1～2相比，实验组种子累积萌发率明显提高12.3％～26.9％，平均萌发历期减少2d～5d。
37.实施例2
38.鳗草实生苗高效人工培育的步骤具体如下：
39.1)将块状椰糠用纯水浸泡2～3天，椰糠吸满水分至呈松散状，浸干水分，置于阴凉处阴干1～2h。
40.2)将高温灭菌的椰糠，细沙，泥土按重量比为1:1:3配制成人工复合基质；
41.3)将实施例1步骤3)中的已萌发种子挑出，插植于人工复合基质中，种子下胚轴埋入基质深度为1cm～1.5cm；用无菌海水与纯水配制成盐度为20的人工海水；
42.4)将步骤3)中含有已萌发种子的人工复合基质置于20盐度人工海水中，直至实生苗生长建成。
43.实验组设置和结果：
44.实验组统计种子萌发率为64.4％，实生苗建成率为53.8％。
45.对照组1
46.将步骤4)中的已萌发种子挑出，埋入高温灭菌的纯泥土中，其他步骤与实验组相同，对照组1的种子萌发率为62.1％，实生苗建成率为48.6％。
47.对照组2
48.将步骤4)中的已萌发种子挑出，埋入高温灭菌的纯沙中，其他步骤与实验组相同，对照组2的种子萌发率为20.0％，实生苗建成率为36.6％。
49.对照组3
50.将步骤4)中的已萌发种子挑出，放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为1:1:1的椰糠、细沙和泥土配置而成，其他步骤与实验组相同，对照组3的种子萌发率为33.1％，实生苗建成率为44.1％。
51.对照组4
52.将步骤4)中的已萌发种子挑出，放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为3:1:1的椰糠、细沙和泥土配置而成，其他步骤与实验组相同，对照组3的种子萌发率为54.4％，实生苗建成率为37.7％。
53.对照组5
54.将步骤4)中的已萌发种子挑出，放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为1:3:1的椰糠、细沙和泥土配置而成，其他步骤与实验组相同，对照组3的种子萌发率为24.5％，实生苗建成率为34.1％。
55.对照组6
56.将步骤4)中的已萌发种子挑出，放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为3:3:1的椰糠、细沙和泥土配置而成，其他步骤与实验组相同，对照组3的种子萌发率为32.3％，实生苗建成率为37.2％。
57.对照组7
58.将步骤4)中的已萌发种子挑出，放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为3:1:3的椰糠、细沙和泥土配置而成，其他步骤与实验组相同，对照组3的种子萌发率为57.4％，实生苗建成率为38.2％。
59.对照组8
60.将步骤4)中的已萌发种子挑出，放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为1:3:3的椰糠、细沙和泥土配置而成，其他步骤与实验组相同，对照组3的种子萌发率为20.0％，实生苗建成率为31.1％。
61.对照组9
62.将实施例1步骤1)中已春化一周的鳗草种子直接放入高温灭菌的人工复合基质中，人工复合基质由重量比为1:1:3的椰糠、细沙和泥土配置而成，种子埋入深度为1.5cm；将含有种子的人工复合基质置于纯水中浸泡4d，随后将水体盐度调整为10继续浸泡8d，最后将水体盐度调整为20直至实生苗建成。对照组3的实生苗建成率为35.6％。
63.与上述对照组1～9相比，实验组种子萌发率明显提高2.3％～24.4％，实生苗建成率明显提高5.2％～22.7％。
64.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种鳗草实生苗的人工培育方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将除菌消毒后的鳗草种子进行春化处理，得到春化后的鳗草种子；2)将春化后的鳗草种子于纯水中浸泡4天，然后转入到5～10盐度的人工海水中，至其萌发，得到已萌发的鳗草种子；3)将所述已萌发的鳗草种子插植于人工复合基质中，再将插植了鳗草种子的人工复合基质置于15～20盐度的人工海水中培育，直至鳗草初生苗生长建成；所述人工海水是通过将无菌海水和纯水混合均匀后配制得到的；所述人工复合基质由椰糠、细沙和泥土以重量比为1:1:3～8配制而成。2.根据权利要求1所述的人工培育方法，其特征在于，所述椰糠经吸水松散化处理。3.根据权利要求2所述的人工培育方法，其特征在于，所述椰糠经吸水松散化处理的方式为：将块状椰糠用纯水浸泡2～3天，椰糠吸满水分至呈松散状，浸干水分，置于阴凉处阴干1～2h。4.根据权利要求1所述的人工培育方法，其特征在于，所述鳗草种子的除菌消毒是通过包括下述步骤的方法实现的：将鳗草种子以浓度为75％的乙醇溶液浸泡1min，然后再以无菌海水冲洗2～4次。5.根据权利要求1所述的人工培育方法，其特征在于，所述鳗草种子的春化是通过包括下述步骤的方法实现的：将进行完消毒的鳗草种子置于光照培养箱中，于无光、温度4℃条件下春化7d。6.根据权利要求1所述的人工培育方法，其特征在于，步骤2)中所述萌发的环境条件为无光照，恒温15℃。7.根据权利要求1所述的人工培育方法，其特征在于，步骤3)中所述鳗草种子的下胚轴埋入人工复合基质的深度为1cm～1.5cm。8.权利要求1～7任一项所述的人工培育方法在海洋生态保护中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述海洋生态保护包括海草床的规模化修复或重建。

技术总结
本发明属于海洋生物修复技术领域，具体涉及一种鳗草实生苗的人工培育方法和应用，将除菌消毒后的鳗草种子进行春化处理后于纯水中浸泡，然后转入到5～10盐度的人工海水中至其萌发；将已萌发的鳗草种子插植于由椰糠、细沙和泥土以重量比为1:1:3～8配制而成的人工复合基质中，再将插植了鳗草种子的人工复合基质置于15～20盐度的人工海水中培育，直至鳗草初生苗生长建成。本发明操作简单，成本较低，可有效打破鳗草种子休眠，促进种子萌发，提升实生苗建成与生长效力，可以使种子萌发率达60％以上，实生苗建成率达50％以上，远远超过自然条件下鳗草种子的萌发率与幼苗建成率，尤其适用于海草床的规模化修复和重建。于海草床的规模化修复和重建。


技术研发人员：张沛东 张彦浩 谢坤秀 于兵 李文涛
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2023/7/22