红掌种子的贮藏和无菌播种

潘晓韵，田丹青，葛亚英，刘晓静，俞少华

(浙江省萧山棉麻研究所，浙江 萧山 311202)

红掌 (Anthurium and raeamon Lind)是天南星科花烛属的一种重要观赏植物，可作切花和盆栽。由于红掌种子在本地基质播种试验发芽率偏低，一般仅20%～30%，所以无菌播种成为红掌种子繁殖的重要方式。国外对单一红掌品种的研究表明:红掌种子脱离花序后萌发率迅速下降，收获的种子应立即播种［1－4］。但红掌种子成熟期不一致，收获期长［1］，需多次采收、多次播种，单次播种量少，效率低，即收即播往往难以做到。国内对红掌种子的萌发特性和萌发阶段的温光条件已有研究报道［1］，还研究了无菌播种后通过愈伤诱导出苗的扩繁技术。本试验以多个红掌杂交组合种子和自然结实种子为材料，通过对无菌播种各阶段萌动发芽率和种子污染率的调查统计，研究不同采收方法、贮藏时间、贮藏条件和灭菌方法对红掌种子活力和萌发的影响，以期从中选出红掌无菌播种适宜的方法，应用于红掌育种和扩繁。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为2008年收获的69个红掌杂交组合种子和19个品种自然授粉结实种子。种子成熟度基本一致，全为黄种子。

1.2 方法

1.2.1 种子收获和贮藏

收获方式有粒收和整果收获。粒收是对已成熟的黄种子单粒收获，整果收获是将种子已大部分转黄的整个果穗剪下。

贮藏温度分13℃冷藏和30～36℃室温保存2种。贮藏时间为 0、1、2、3、5、7、8、9、16、24 d。贮藏方式为纸袋装外套塑料袋保湿和尼龙网袋装不保湿2种。

1.2.2 清洗灭菌

将种子脱去外层果皮并清洗干净。灭菌方法为:①先用70%酒精浸泡30 s再用0.1%升汞浸泡10 min;②先用70%酒精浸泡30 s再用1.5%双氧水浸泡25 min;③3%双氧水浸泡45 min;④3%双氧水浸泡2 h;⑤3%双氧水浸泡3～3.5 h;⑥3%双氧水浸泡5 h;⑦3%双氧水浸泡16 h。每种灭菌方法最后种子都经多次无菌水清洗，用滤纸吸干水分后播种于培养基。

1.2.3 培养基

无菌播种培养基为1/2 MS，其中白糖2%、琼脂0.6%，pH值5.8，培养温度 (25±2)℃，光照时间10 h，光强2 000 lx。

1.2.4 种子发芽情况调查

萌动:以种子胚根突破种皮露白为萌动。发芽:以肉眼可见种子子叶为发芽。丛生苗:由一粒种子直接萌发成3株或3株以上基部相连的苗为丛生苗。

调查播后5、7 d的萌动率，1、20、30 d的萌动率和发芽率，70 d后调查最终萌动率、发芽率和丛生苗、愈伤组织发生的数量和比率。随时调查污染率。

2 结果与分析

2.1 红掌种子萌动、发芽时间

表1为对收获当天和冷藏1 d播种的26个组合种子的统计结果。从表1可以看出，红掌种子在播后5 d左右达到萌动期，多数组合在20 d内达到发芽期，但不同基因型间开始萌动、发芽的时间差异大。最终发芽率平均为86.0%，但变化幅度从49.3%～100.0%，标准差达14.3%，说明不同基因型间发芽率差异大。最终萌动率比最终发芽率高6.1个百分点，说明大部分萌动种子都能发芽，但仍有少量萌动种子未能顺利发芽。播后20 d萌动种子数已占最终萌动种子数的94.0%，20 d萌动率稍低于最终萌动率，接近最终发芽率，说明红掌种子尽管萌发不整齐，但能发芽种子在播后20 d已基本萌动，无菌播种20 d萌动率能反映和预测该组合种子萌动发芽情况。播后1个月发芽种子数占最终发芽种子数的89.7%，说明无菌播种30 d发芽率能大致反映该组合种子发芽情况。

2.2 贮藏因素对红掌种子萌发的影响

2.2.1 收获后贮藏时间对红掌种子萌发的影响

采用13℃冰箱冷藏的方法保存粒收的红掌种子，对其播后萌动率、发芽率进行调查统计，结果如图1所示。

表1 红掌不同组合种子萌动、发芽情况

图1结果表明，在13℃保湿冷藏条件下贮藏5 d的种子前期萌动、发芽率 (5 d萌动率、20 d发芽率)稍低于当天播种子，但后期和最终萌动、发芽率基本持平，表明冷藏5 d使开始萌发时间稍延迟，但不影响最终发芽率，种子活力基本保持。随着贮藏时间的继续增加，贮藏9～16 d种子在萌发各阶段的萌动、发芽率都有下降，但前期萌动、发芽率下降较多，说明延迟萌发的种子相对较多。当贮藏时间达16 d时，其前期萌动发芽率比当天播种子低27.7和29.4个百分点，最终萌动、发芽率低11.3和13.1个百分点，接近冷藏9 d种子的最终萌动发芽率，说明冷藏16 d的种子活力有明显下降，部分种子已不能萌发，更多种子开始萌发时间延迟。当贮藏时间达24 d时，种子萌动发芽率大幅下降，最终萌动率为14.3%，发芽率为7.1%，大部分种子已不能萌发。

试验结果还发现保湿冷藏时间对不同组合种子影响程度不同，种子活力强的组合贮藏9 d仍能全部发芽，在贮藏16 d时仍有90%的最终发芽率，且萌发快，5 d萌动率最高达76.7%，而活力下降快的组合种子贮藏16 d最终发芽率就从即收即播的100%下降至27.3%。从图2可以看出，保湿冷藏9 d的种子萌动、发芽率的标准差与即收即播种子相近，而贮藏16 d种子各期萌动、发芽率的标准差都明显高于即收即播种子，说明保湿冷藏时间达16 d时不同组合间萌动、发芽率差异变大。

图2 不同保湿冷藏时间种子萌动、发芽率的标准差变化情况

由上述分析可知，红掌种子13℃保湿冷藏时间在5 d之内基本不影响其萌发，在15 d之内种子活力虽有下降，但大部分组合种子发芽率尚可，超过15 d发芽率迅速下降。种子活力下降程度因基因型而异，冷藏15 d已对部分组合种子的萌发有严重影响。故13℃保湿冷藏贮藏期以7 d以内为宜，一般不超过10 d，最长不超过15 d。

2.2.2 贮藏条件 (温度、湿度)对红掌种子萌发的影响

从表2结果可以看出，高温、不保湿环境下贮藏2 d的火焰自然结实种子，播后1个月就全部出芽，说明短期的高温干燥环境对该种子活力影响不大。

对贮藏期为5 d的骄阳×热情种子播后30 d进行调查，结果高温、不保湿比低温保湿贮藏萌动率要低18.4个百分点，发芽率要低10.7个百分点;对贮藏期为9 d的马拉索×燕尾红种子进行调查，结果高温、不保湿贮藏的已不能萌发，低温保湿贮藏的种子尚有69.2%的最终发芽率，说明随贮藏时间的延长，高温、不保湿环境中的红掌种子活力迅速下降。贮藏9 d的马拉索×燕尾红种子低温不保湿条件下最终发芽率与低温保湿条件下相近，说明保存时间较长时，高温对种子活力的影响远大于湿度的影响。比较保湿与不保湿贮藏的两组杂交种子，保湿贮藏种子前期萌动率、发芽率明显高于不保湿贮藏，且萌动率较发芽率相差更多，后期差距缩小，两组杂交种子趋势一致，说明湿度下降的影响更多表现在造成红掌种子萌动延迟。

表2 不同温、湿度下贮藏的红掌种子萌发情况

2.3 不同收获方式对红掌种子萌发的影响

表3表明，在13℃低温保湿条件下，当红掌种子贮藏时间较短时，整果收获与收散籽对其种子活力影响不大。表4的萌动发芽率增量多为负值，表明大部分整果保湿冷藏5～16 d的种子萌发情况甚至好于保湿冷藏1 d的散籽。当低温保湿贮藏时间较长时，随时间的延长，整果收获贮藏种子与散籽间种子活力差异日益明显:13℃整果贮藏16 d的种子最终萌动率和发芽率都极显著高于13℃贮藏16 d的散籽。当贮藏环境恶劣时，收获方式对种子活力的影响也很明显:室温30～36℃不保湿贮藏9 d的散籽已不能萌发，而整果贮藏的种子还有65.6%的发芽率 (表5)。由此可见，整果收获贮藏有助于保持种子活力，尤其当贮藏时间较长，兼或贮藏环境恶劣时，作用明显。

2.4 不同灭菌方法对红掌种子无菌播种污染率、种子活力的影响

表6结果表明，如果浓度、浸种时间适宜，双氧水有望代替剧毒的升汞作为红掌种子灭菌剂，但双氧水浸种时间过长会降低种子活力，如灭菌方法⑦。

表3 同组合同贮藏条件和贮藏时间的整果较散籽萌动率、发芽率增量

表4 冷藏1 d散籽较同组合不同贮藏时间整果萌动率、发芽率增量

在此基础上我们以35个杂交组合种子为材料进行了进一步试验，结果见表7。在此试验中灭菌方法⑤的灭菌效果优于①，方法⑤的5 d萌动率和30 d发芽率均显著高于①，萌动、发芽率在相同组合间与全部组合间变化趋势一致，表明3%双氧水浸种3～3.5 h可以代替常规的酒精加升汞灭菌，且对红掌种子的伤害较升汞小。

表5 不同贮藏时间和条件下整果与散籽萌发情况比较

表6 不同灭菌方法的灭菌效果和种子萌发情况

表7 2种灭菌方法的灭菌效果和种子萌发情况

为明确双氧水浸种的最适浸种时间，我们取13℃冷藏5 d的骄阳×热情杂交种子，分别以3%双氧水浸种2 h(④)、3.5 h(⑤)、5 h(⑥)进行灭菌，播于培养基，每种灭菌方法播种子148粒。调查污染率和萌动、发芽率。结果浸种2 h污染率为18.9%，浸种3.5 h和5 h污染率都为8.1%，表明浸种时间过短灭菌效果不好。萌发情况见图3。从图3可以看出，在萌发各阶段，3%双氧水浸种5 h种子萌动、发芽率均明显低于浸种2 h、3.5 h，低8～20个百分点，而浸种2 h、3.5 h种子间萌动发芽率差异不大。综合考虑浸种时间对污染率和种子活力的影响，以3.5 h为3%双氧水浸种适宜时间。

2.5 贮藏因素对红掌种子无菌播种污染率的影响

红掌种子13℃贮藏1、3、5、8、16、24 d和30～36℃室温贮藏5、8 d后，采用灭菌方法⑤灭菌，对无菌播种污染率进行调查，结果见图4。随着贮藏时间的延长，污染率呈上升趋势。当贮藏温度较高 (30～36℃)时，在较短时间 (冷藏8 d)污染率就大幅上升。

图3 双氧水不同浸种时间对萌发的影响

图4 不同温度、贮藏时间对无菌播种污染率的影响

2.6 红掌无菌播种中的丛生苗和愈伤现象

2.6.1 丛生苗

共有19个组合产生丛生苗，占调查组合数的40.4%，丛生苗在这些组合中的比例为0.8%～82.6%不等，平均为 (15.3±19.7)%。其中以森普瑞、快乐、紫旗、燕尾红、帕洛蒂的杂交后代丛生苗较多。

2.6.2 愈伤组织

在调查的42个组合中有32个组合的部分种子在萌发过程中直接产生愈伤组织或在苗基部产生愈伤组织，在有愈伤分化的组合中，产生愈伤的比例为4.2%～45.2%。由种子直接产生愈伤组织也是发芽率低于萌动率的原因之一。这些愈伤组织部分能分化出小苗，部分褐化死亡。经由愈伤组织分化出的小苗较纤弱。

3 讨论

3.1 萌动、发芽期的确定

姜蕾等［1］无菌播种试验结果:红掌种子一般在播种后3～10 d胚根突破种皮，20 d左右开始萌发，不同基因型间萌发率存在明显差异。国外有试验8～10 d开始萌发［2－3］。据本试验结果，多数种子无菌播种萌动期在播后5 d左右，发芽期在播后18 d左右，与姜蕾等的结果相近但稍偏早，也可能是测定者评判标准的差异所致。试验结果还表明:不同基因型间不但发芽率差异大，萌动、发芽期也存在明显差异。无菌播种播后20 d萌动率、播后30 d发芽率可作为衡量红掌种子萌发情况的指标。

3.2 贮藏效果与贮藏条件

红掌种子不耐贮藏。随着贮藏天数增加，种子活力迅速下降，此试验结果与姜蕾、Szendel等［1，4］一致。不同基因型种子耐贮藏能力不同。冷藏和保湿可以延缓种子活力下降趋势，从试验结果看，冷藏的延缓效果远较保湿明显，但考虑到试验期间空气相对湿度有75%，密封袋装和暴露于空气湿度差异并不很大，可能也是导致短期贮藏保湿与不保湿种子活力差异不明显的一个原因。湿度下降造成种子萌发时间延长，这一结果与姜蕾等［1］干种子萌发最迟的结果一致。同时，随着贮藏时间延长，无菌播种污染率上升。综合考虑发芽率和污染率，在13℃保湿条件下，粒收红掌种子贮藏时间以1周以内为宜，一般不超过10 d，最长不超过15 d。

整果收获贮藏也可以延缓种子活力的下降，延长贮藏期，因此采收时应尽可能等果穗上种子大部分成熟时整果采收。但由于红掌种子成熟期长，同一果穗上种子成熟时间相隔很长，这一方法并非都能适用。

3.3 灭菌方法

双氧水浸种可以代替酒精+升汞的常规灭菌方法，避免使用剧毒升汞带来操作上的不便。3%双氧水浸种时间以3～3.5 h为宜。当估计种子的洁净程度不高，可能产生较多污染时，先用70%酒精灭菌，再用双氧水浸种可能有助于增强灭菌效果。

3.4 丛生与愈伤

姜蕾等［1］研究发现:部分青果实萌发后会产生愈伤组织，愈伤经一段时间培养分化出纤弱的植株。本试验中部分黄种子也产生了愈伤组织和丛生苗，尽管由愈伤而生的苗较种子苗细弱，但在育种材料的加速扩繁和红掌生产性组培上仍有一定应用价值。

［1］姜蕾，易懋生，兰天维，等.红掌种子萌发特性的研究［J］. 种子，2006，25(1):19－22.

［2］Paswan L，Mahanta S.Effect of growth regulators on germination of Anthurium(Anthurium and raeamon Lind) seeds under in vitro conditions ［J］.Joumal of the Agricultural Science Society of North East India，2001，14(2):274－277.

［3］Prabhakara H L，Reddy B S，Hegde R V，et al.Effects of differentmedia on in vitro seed germination and subsequent growth of Anthurium and raeamon Lind ［J］.Kamataka Joumal of Agricultural Sciences，2001，14(3):712－715.

［4］Szendel A，Hetman J，Laskowska H.Estimation of sprouting conditions of A.andreanum and A.scherzerianum seeds ［J］.Prace Instytutu SadownictwaiKwiaciarstwa Seria B Rosliny Ozdobne，1981(6):33－42.