纳米Ti02对铁皮石斛人工种子萌发和生长的影响及机理研究

铁皮石斛是名贵中药材，自然繁殖力极低，生长缓慢，长期无节制采挖导致资源枯竭。人工种子技术使得无菌生长的原球茎可直接播入土壤，缩短了试管苗移栽驯化过程和生产周期，而前人研制的铁皮石斛人工种子均未能在有菌条件下萌发，这是制约其大规模应用的瓶颈。纳米TiO2光半导体溶胶是一种光催化剂，具有特殊的空间构象和微观电磁性能，能促进种子萌发和植物生长，且有一定的激素效应和抑菌作用，有望解决人工种子在有菌基质中的萌发。本研究以铁皮石斛原球茎为材料，将纳米TiO2光半导体溶胶添加到人工胚乳和人工种皮中制作人工种子，有望改善传统包埋系统的透气性和保水性，缩短萌发时间，抑制病菌污染，从而提高人工种子在有菌基质中的萌发率和成苗率；同时量化研究纳米TiO2对铁皮石斛人工种子萌发的影响，动态监测人工种子萌发和生长过程中生理变化，探讨纳米TiO2促进其萌发和生长的机理，为铁皮石斛人工种子实用化和产业化发展提供技术支持。

铁皮石斛是传统名贵中药材，自然繁殖率极低，生长缓慢，长期无节制采挖导致资源枯竭。人工种子技术使得无菌生长的原球茎可直接播入土壤，缩短了试管苗移栽驯化过程和生产周期，而前人研制的铁皮石斛人工种子均未能在有菌条件下萌发，这是制约其大规模应用的瓶颈。纳米TiO2光半导体溶胶是一种光催化剂，具有特殊的空间构象和微观电磁性能，能促进种子萌发和植物生长，且有一定的激素效应和抑菌作用，有望解决人工种子在有菌基质中的萌发。. （1）首先进行了铁皮石斛种子无菌萌发、原球茎诱导、增殖与分化，考察基本培养基、植物激素浓度和配比、添加物种类和浓度对铁皮石斛种子萌发状况、原球茎诱导、增殖倍数与分化成苗的影响，筛选出适宜种子萌发和原球茎诱导的培养基为MS+BA0.2+NAA0.2+10%CM或MS+BA0.2+NAA0.2+10%PE；适宜其增殖的培养基为MS+BA0.5+NAA1.0+KT1.0，40d平均增殖倍数达9.42，原球茎颜色嫩绿、发育正常、且生长健壮分化少；分化培养基为MS+BA2.0+NAA1.0+0.3%AC+20%BE，小苗长势好，叶绿，茎粗壮，根多而粗；. （2）考察人工胚乳中添加不同用量的木薯淀粉、保水剂、活性炭、纳米TiO2及人工种皮中海藻酸钠浓度、纳米TiO2用量、离子交换时间等对人工种子萌发和成苗的影响，筛选出适宜的复合纳米TiO2人工胚乳和人工种皮配方及离子交换时间，制作出形状规则、包裹均匀的人工种子；纳米TiO2复合人工胚乳和人工种皮能不同程度的提高人工种子的萌发率和成苗率，畸形苗少，萌发苗60d平均生长量达2.53cm；人工种子播种7d后突破种皮，缩短了萌发时间；. （3）纳米TiO2复合人工种子的保水性较好，吸水回胀速率明显提高。人工种子从播种至成活，根系活力及硝酸还原酶活性与对照相比显著提高。.本研究将纳米TiO2光半导体溶胶添加到人工胚乳和人工种皮中制作人工种子，改善了传统包埋系统的透气性和保水性，缩短了萌发时间，降低了污染率，并能促进人工种子胶粒中的原球茎生长，从而提高人工种子在有菌基质中的萌发率和成苗率，为铁皮石斛人工种子实用化和产业化发展提供技术支持。 .