温度、光照及PEG－6000胁迫对绵枣儿种子萌发的影响1)

岳 桦 原英东 李玉珠

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

绵枣儿(Scilla scilloides)又名石枣儿、天蒜、地兰、鲜白头、独叶芹等，为百合科(Liliaceae)绵枣儿属(Scilla)多年生草本植物，分布于我国东北、华北、华中以及四川、云南、广东北部、江西、江苏、浙江和台湾等地，朝鲜、日本也有分布［1］。野生于2 600 m以下山坡、草地、路旁或林缘，鳞茎卵圆形，可药用，亦可食用［2］。叶片狭线型，基生，花茎直立，总状花序，淡粉紫色，花期8—9月份，病虫害较少，是良好的地被观花植物。云南省农业科学院瞿素萍等［3］建立的绵枣儿叶片植株再生体系，为绵枣儿的规模化繁殖和批量生产提供了一条可能更有效的途径。孝感学院孟志卿等［4］对绵枣儿叶片、假鳞茎、根等外植体进行组织培养，为绵枣儿三峡库区植被重建及规模化繁殖和批量生产提供有效的依据。为探讨与构建绵枣儿高质量种子育苗技术流程，本试验通过对不同光、温、PEG－6000胁迫处理条件下绵枣儿种子萌发情况的研究，初步评价种子繁殖能力及抗旱性［5－6］，为绵枣儿产业化提供技术支持。

1 材料与方法

绵枣儿种源于2010年9月份采于黑龙江省森林植物园，于冰箱中4℃保存。试验于2011年3月份在东北林业大学园林学院进行。

选取饱满种子，利用解剖镜对其进行外部形态特征的观测:

根据国际种子检验规程［7］，从洗净种子中随机选取100粒用0.1%分辨率的电子天平称质量，同时进行8次重复称量，按8次重复的平均数计算千粒质量。

将已称量种子放入带盖样品盒，置于烘箱内(103±2)℃烘18 h后，放入干燥器内冷却，再次称量样品，3次重复，计算处理前后质量差值。水分以质量百分率表示［8］。

光照及温度处理对绵枣儿种子萌发的影响:试验设 2 个光照时间梯度，0(无光照)、24 h·d－1，每个梯度下每组50粒种子，3次重复。放入12 cm培养皿中，以双层滤纸为发芽床，于人工变温光照培养箱中分15、20、25、30℃ 4个梯度进行萌发试验。每天8:00记录种子萌发情况，根据需要适量滴加蒸馏水，保持滤纸湿润。

试验设变温(20 ℃ 10 h·d－1、30 ℃ 14 h·d－1)，光照24 h，每组50粒种子，3 次重复，放入12 cm培养皿中，以双层滤纸为发芽床，于人工变温光照培养箱中进行萌发试验。每天8:00观察并记录种子萌发情况，保持滤纸湿润。

PEG－6000处理对绵枣儿种子萌发的影响:精选籽粒饱满、大小一致种子，用75%的酒精消毒5 min，蒸馏水冲洗干净。进行5个水平处理，分别为0(蒸馏水对照)、5%、10%、15%、20%的 PEG－6000溶液。分别加入3 mL的PEG－6000溶液模拟干旱胁迫处理，对照加入等量蒸馏水，每组50粒种子，3次重复。将供试种子放入12 cm培养皿中，以单层滤纸为发芽床，于25℃，无光照人工变温光照培养箱中进行萌发试验。每天每个培养皿中加入1 mL处理液，每2 d换1次滤纸，每7 d换1次培养皿，每天上午8:00观察并记录种子萌发情况，保持滤纸湿润，萌发结束后测定6个最长胚芽长度［9］。

胁迫处理结束后，将未萌发种子用蒸馏水冲洗干净，继续进行萌发试验，试验方法同对照，萌发结束后测定6个最长胚芽长度［9］。

以种子露白为萌发标志，萌发末期连续3 d萌发粒数不足供试种子总数的1%，记为萌发结束［10］。

种子活力的测定:

种子发芽率(GR)=(发芽种子数/供试种子数)×100%;

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt);活力指数(VI)=GI×S。

式中:Gt为t日发芽数;Dt为相应的时间(以d计);S为芽鲜质量;GI为发芽指数。

试验数据采用SPASS17.0，Excel软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 种子形态特征

绵枣儿种子表皮黑色，长卵形，种子腹面中央部位有明显种脊，与种子等长，测量采收后种子横径3.81 ～4.23 mm，纵径1.55 ～1.69 mm，厚度 0.82 ～0.93 mm;种子表面有光泽，种皮上有多条纵棱。种子千粒质量为2.965 8 g，属小粒种子。成熟时种子相对含水量为19.17%。

2.2 不同光照及温度对种子萌发的影响

不同光照对绵枣儿种子萌发影响不同(表1)，无光照处理在15、20、25、30℃萌发率分别为12%、47%、60%、67%;而24 h·d－1光照处理下种子萌发率有明显下降，分别为9%、33%、35%、40%。单因素方差分析表明，与无光照相比，24 h·d－1光照处理对种子的萌发影响极显著，表明全光照对绵枣儿种子萌发有抑制作用。

不同温度对绵枣儿种子萌发影响显著(表1)，在无光照处理下，15℃时发芽率最低，仅为12%，与20、25、30℃下发芽率相比有极显著差异(p＜0.01);25℃与30℃下发芽率无显著性差异(p＞0.05);15 ℃时发芽速度最慢，与 20、25、30 ℃ 时的发芽指数相比呈极显著差异(p＜0.01)，第18 d开始萌发(图1);25℃与30℃下发芽指数无显著性差异(p＞0.05)，均在第5 d 开始萌发(图1)。同样，24 h·d－1光照处理下，变化水平与无光照处理下几乎相同，15℃下的发芽率与发芽指数与20、25、30℃时的分别达到极显著差异(p＜0.01)，发芽率最低，发芽速度最慢(图1)，表明低温抑制绵枣儿种子萌发;变温20～25℃，24 h·d－1光照处理下，绵枣儿种子发芽率最高，与其他温度梯度下发芽率呈极显著差异(p＜0.01)，可以达到99%，表明决定绵枣儿种子萌发的因素是温度，变温促进发芽，温度合适，光照并不能抑制其萌发，所以，绵枣儿种子是光中性种子，20～30℃变温，既提高发芽率又缩短了发芽时间(图1)，为生产上的适宜温度。

表1 光照及温度对绵枣儿种子萌发的影响

2.3 PEG－6000处理对绵枣儿种子萌发的影响

PEG－6000胁迫下绵枣儿种子的萌发特性(表2)，随PEG－6000溶液质量浓度的升高，绵枣儿种子发芽率的变化趋势是先增高后降低，其他的发芽指数、活力指数均呈降低的趋势。为确定胁迫质量浓度大小对种子发芽的影响，对发芽情况进行方差分析，结果表明，对照与5、10 g·L－1质量浓度下的发芽率无显著差异(p＞0.05)，均在60%左右;20、25 g·L－1的发芽率下降幅度较大，与对照均呈极显著差异(p＜0.01)。从发芽指数看，对照的发芽指数与5、10 g·L－1下的无显著差异(p＞0.05);与 15、20、25 g·L－1下的发芽指数呈极显著差异(p＜0.01)。说明PEG－6000质量浓度升高抑制发芽速度。从活力指数看，对照组活力指数最高，其他处理与对照均呈极显著差异(p＜0.01)，说明干旱抑制绵枣儿幼苗的生长。综上所述，绵枣儿具有抗旱能力，低质量浓度PEG－6000胁迫促进种子萌发，高质量浓度PEG－6000胁迫不利于种子萌发。但在生长期，干旱抑制绵枣儿的生长。20 g·L－1处理与其他处理之间存在显著差异，25 g·L－1下各项指标几乎均为0，由此可知，20 g·L－1质量浓度干旱处理是绵枣儿各项指标的临界值。

图1 不同光照及温度对绵枣儿种子萌发的影响

表2 PEG－6000处理对绵枣儿种子萌发的影响

胁迫结束后复水，PEG－6000质量浓度25 g·L－1的发芽率与对照组及其他处理的发芽率达到极显著差异(p＜0.01)，达到 98%(表 3)，对照与质量浓度5、10、15 g·L－1处理的均未有萌发，表明绵枣儿种子经过质量浓度25%PEG－6000胁迫后复水萌发有利于提高发芽率。对照(8 cm左右，表4)与PEG－6000处理在胚芽长度上呈极显著差异(p＜0.01)，且胚芽长度不一致;经PEG－6000质量浓度25 g·L－1处理后复水种子萌发整齐，胚芽均在4.50 cm左右，表明绵枣儿种子萌发前进行干旱处理，有利于出苗整齐，矮化种苗。

表3 PEG－6000处理后复水对绵枣儿种子萌发的影响

3 结束语

绵枣儿种子属小粒种子，种子千粒质量为2.965 8 g，成熟时种子相对含水量为19.17%。

种子繁殖途径是引种绵枣儿野生资源适宜的繁殖方式之一。研究结果表明，绵枣儿种子萌发的需光性为不敏感的中性，在有无光照条件下种子都能够萌发。温度是绵枣儿种子萌发的主要因素，恒温抑制种子萌发，15℃以下低温种子萌发率仅为10%左右，20～30℃变温为绵枣儿种子萌发最适温度，发芽率可达99%。

表4 PEG－6000处理及复水对绵枣儿胚芽长度的影响

绵枣儿具有一定的抗旱能力，随着PEG－6000质量浓度的升高，绵枣儿种子发芽率先升高后降低，发芽指数、活力指数降低，说明轻度干旱可促进绵枣儿种子萌发，但是萌发期干旱抑制幼苗生长。绵枣儿种子经过质量浓度为25 g·L－1PEG－6000胁迫后复水萌发有助于提高种子发芽率，且得到整齐、矮化绵枣儿幼苗，因此，绵枣儿种子萌发的优化条件为20～30℃变温与干旱处理相结合，生产上可得到高质量种苗。

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:14卷［M］.北京:科学出版社，1980:166－168.

［2］中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴:5册［M］.北京:科学出版社，2002:464.

［3］瞿素萍，熊丽，王继华，等.绵枣儿叶片植株再生体系的建立［J］.植物生理学通讯，2006，42(1):69.

［4］孟志卿，樊家勤.绵枣儿用于三峡库区植被重建及组织培养快繁研究［J］.江西农业学报，2007，19(10):92－93.

［5］张立军，樊金娟，阮燕晔，等.聚乙二醇在植物渗透胁迫生理研究中的应用［J］.植物生理学通讯，2004，40(3):361－364.

［6］梁国玲，周青平，颜红波.聚乙二醇对羊茅属4种植物种子萌发特性的影响研究［J］.草业科学，2007，24(6):50－54.

［7］国际种子检验协会.1996国际种子检验规程［M］.北京:中国农业出版社，1999:31－32.

［8］宋松泉，程红焱.种子生物学研究指南［M］.北京:科学出版社，2005.

［9］张庆春.种子检验学［M］.北京:高等教育出版社，2006:75.

［10］孙时轩.造林学［M］.北京:中国林业出版社，1992:48.