核桃楸枝条与根际土壤浸提液对花卉种子发芽的影响
2014-02-06王庆芬
王庆芬
(长春建筑学院建筑与规划学院,吉林长春 130607)
核桃楸枝条与根际土壤浸提液对花卉种子发芽的影响
王庆芬
(长春建筑学院建筑与规划学院,吉林长春 130607)
研究核桃楸枝条浸提液和根际土壤浸提液对紫松果菊和射干种子发芽率的影响,结果表明,低浓度的核桃楸枝条浸提液对紫松果菊种子和射干种子发芽有一定的促进作用;而高浓度的核桃楸枝条浸提液则会抑制射干种子发芽期间的α-淀粉酶活性,从而抑制其种子发芽,但该抑制作用随枝龄的增加有减弱的趋势。根际土壤浸提液对紫松果菊与射干种子萌发的影响均较小。
核桃楸;浸提液;发芽率
核桃楸是我国东北珍贵的“三大硬阔”树种之一,属于第三纪残遗种,集中分布在我国东北的东部山地,是东北地区重要的经济植物和园林绿化树种[1-2],在我国分布于温带针阔混交林和阔叶林区域,常与水曲柳形成核桃楸、水曲柳群系[3-5]。核桃楸用常规扦插育苗方法基本上不能生根,属于极难扦插育苗的树种[6]。Taylor等[7]发现美洲山核桃茎插条的浸提液中含有抑制生根的物质,如胡桃醌的类似物。黄卓烈等[8-9]通过对难生根的桉树进行研究,发现酚类物质对扦插生根有一定的抑制作用。邵丹[10]研究表明,随核桃楸母树年龄的增加,同一枝龄枝条浸提液对百日草种子发芽与幼苗生长的抑制作用有提高的趋势,而对百日草幼苗生长的影响极小,同一树龄同一枝龄的核桃楸枝条内抑制发芽的物质主要集中在其韧皮部,而在木质部的含量较少;核桃楸浸提液中的抑制物质主要是对百日草种子萌芽过程中的α-淀粉酶活性有抑制作用,从而影响种子发芽。
以往在研究核桃楸、桉树、板栗等植物枝条内是否存在生根抑制物质的试验中,大多采用萝卜、白菜等蔬菜种子作为试验材料,而对观赏植物种子发芽的影响以及核桃楸根系周围土壤浸提液对种子发芽的影响均未见报道。为了丰富园林景观效果,更好地建立复层次群落结构,营造生态园林,本文以观赏花卉紫松果菊和射干种子作为试验材料,探讨核桃楸枝条及其根际土壤浸提液对上述花卉种子发芽的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
于2011-2012年冬季,从吉林农业大学校园内的实生核桃楸母树上分别选取长势良好的1年生、2年生、3年生枝条作为供试枝条。选择易观察且为远缘关系、适于作地被植物的紫松果菊与射干的种子为试验材料。
1.2 浸提液制备
1.2.1 枝条浸提液的制备
分别取枝龄为2年生的枝条(鲜重)1,3,5 g及枝龄分别为1年生、2年生、3年生的枝条(鲜重)各3 g,将其枝皮切碎,充分混合均匀,分别置于称量瓶中,各加入40 m L蒸馏水浸提21 h,取上清液备用。
1.2.2 土壤浸提液的制备
取核桃楸根系周围土壤,土壤与蒸馏水的重量比为1∶5,用蒸馏水浸提土壤21 h。
1.3 种子发芽试验
将紫松果菊和射干种子用0.5%高锰酸钾溶液浸泡消毒1 h,而后用蒸馏水冲洗残留在种子上的高锰酸钾溶液。将种子分别置于盛有不同浓度的称量瓶中浸泡3 h,去除浸提液,将种子置于培养皿中发芽,每个培养皿均匀放30粒种子,每处理重复3次。培养室温度保持在26℃左右,用报纸遮光。自种子置于培养皿中开始计时,至开始发芽起每天定期观察,在发芽期间定期检查培养皿失水情况,并及时补给相应浓度的浸提液,至连续2 d内无种子发芽时停止观察记录。
1.4 试验处理
分别考查同一枝龄不同浓度(0.25,0.75,1.25 g·m L-1)、同一浓度不同枝龄(1年生、2年生、3年生),以及根际土壤浸提液对种子发芽的影响,以清水作对照,各处理均重复3次。
1.5 测定方法
1.5.1 α-淀粉酶活性
取待测种子2 g,加石英少许研磨成匀浆,倒入50 m L量筒中,用蒸馏水冲洗研钵,定容至刻度。混匀后于室温下静置15~20 min,取上清液按参考文献[11]的方法测定。
1.5.2 发芽率
发芽率是指在最适宜发芽的环境条件下,在规定的期限内,正常发芽的种子数占供检种子总数的百分比[12]。其中,种子发芽以种芽突破种皮作为标准。
1.5.3 发芽势
发芽势是反映种子发芽整齐程度的指标。发芽势一般是以发芽实验最初1/3时间内的种子发芽数占供检种子数的百分比来表征[13]。
2 结果与分析
2.1 不同枝龄枝条浸提液对种子发芽的影响
由表1可见,与对照相比,1年生枝浸提液下紫松果菊的种子发芽率与对照相同,2年生枝处理下种子的发芽率较对照低3.4百分点,3年生枝处理下种子发芽率较对照提高1.1百分点,但各处理与对照相比差异不显著。
对于射干种子,核桃楸枝条浸提液对其种子发芽有一定的抑制作用,随核桃楸枝龄的增加,其浸提液对种子发芽的抑制效果有逐渐降低的趋势。与对照相比,1年生枝处理下种子发芽率较对照低15.5百分点,差异显著(P<0.05),2年生与3年生枝处理下种子发芽率较对照分别低7.7,6.6百分点,差异不显著。从发芽势上看,2种花卉种子的发芽势与对照相比都有延后的迹象,且发芽速度较对照也有减弱的趋势。
表1 不同枝龄枝条浸提液对种子发芽率的影响
2.2 不同浓度枝条浸提液对种子发芽的影响
由表2可见,较高浓度(0.75,1.25 g·m L-1)的核桃楸枝条浸提液对种子萌发具有一定的抑制作用,与对照相比,紫松果菊种子的萌发率降低了2.3~3.4百分点,射干种子的发芽率降低7.7~8.9百分点。但低浓度(0.25 g·mL-1)的核桃楸枝条浸提液对种子萌发甚至有一定的促进作用,与对照相比,紫松果菊与射干种子的发芽率分别提高了2.1,7.8百分点。但整体来看,各浓度的枝条浸提液对种子发芽影响差异不显著。从发芽势上来看,核桃楸浸提液对种子的萌发有抑制作用,表现为紫松果菊与射干种子的发芽势均较对照有延后的迹象,且发芽速度较对照也有减弱的趋势。
2.3 土壤浸提液对种子发芽的影响
由表3可见,核桃楸根系周围土壤浸提液对种子萌发无显著影响。随植物品种不同,其变化趋势也不尽一致,当添加土壤浸提液后,紫松果菊种子的发芽率较对照提高1.1百分点,而射干种子的发芽率则较对照降低了1.1百分点。
2.4 核桃楸枝条浸提液对种子发芽期间α-淀粉酶活性的影响
从表4可以看出,较高浓度(0.75,1.25 g· m L-1)的核桃楸枝条浸提液对种子发芽期间的α-淀粉酶活性有显著的抑制作用,而低浓度的核桃楸枝条浸提液对种子发芽期间的α-淀粉酶活性无显著影响。
根际土壤浸提液对不同植物种子发芽期间α-淀粉酶活性的影响不同,与对照相比,紫松果菊种子发芽期间α-淀粉酶活性显著降低,而射干种子α-淀粉酶活性则显著升高。
表2 不同浓度枝条浸提液对种子发芽的影响
表3 土壤浸提液对种子发芽的影响
表4 核桃楸枝条及根际土壤浸提液对种子发芽期间的α-淀粉酶活性的影响
3 小结与讨论
本研究表明,核桃楸枝条与根际土壤浸提液对不同花卉种子萌发的影响不尽相同。整体来看,紫松果菊种子的发芽率较高,各处理对其种子发芽率无显著影响。而射干种子的发芽率整体较低,受核桃楸枝条浸提液的影响也较大。1年生枝条浸提液显著降低了射干种子的发芽率,但随着枝龄的增加,其对射干种子发芽率的抑制作用有降低的趋势。
从整体来看,不同浓度的核桃楸枝条浸提液对本研究中两种花卉种子发芽无显著影响。但值得注意的是,低浓度下的核桃楸枝条浸提液对射干种子发芽率有一定的提高;而在高浓度条件下,射干种子的发芽率则有一定程度的降低。
核桃楸根系周围土壤浸提液对紫松果菊与射干种子的发芽率无显著影响。这可能是由于根系周围土壤中所含的抑制或促进种子发芽的物质较枝条内含量少,加之根系周围土壤中还含有一定的营养成分,因此对种子的萌发表现出与枝条浸提液不同的效果。
种子发芽时所需能量主要依靠种子内的α-淀粉酶将淀粉降解为糖类物质,因此α-淀粉酶被认为是植物种子萌发过程中的关键酶类。本研究表明,种子发芽期间,较高浓度的核桃楸浸提液对种子萌芽过程中α-淀粉酶的活性有显著的抑制作用。将紫松果菊与射干种子相比可以看出,射干种子发芽期间α-淀粉酶活性受到的抑制程度更大,其种子发芽率也受到了显著影响。据此推测,核桃楸枝条浸提液对射干种子发芽的抑制作用可能主要是通过抑制α-淀粉酶的活性而实现的,具体的作用机制还有待进一步的试验验证。
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(责任编辑:高 峻)
Q 945.7
A
0528-9017(2014)11-1716-03
文献著录格式:王庆芬.核桃楸枝条与根际土壤浸提液对花卉种子发芽的影响[J].浙江农业科学,2014(11):1716-1718,1736.
2014-05-27
王庆芬(1980-),女,吉林德惠人,讲师,硕士,从事园林设计与植物配置工作。E-mail:519362052@qq.com。