濒危植物青岛百合种子的形态特征与萌发特性
2014-09-02张凌云
摘要:研究了温度、低温层积以及赤霉素处理对青岛百合种子萌发特性的影响。结果表明:青岛百合种子黄褐色,扁平,鲜种子千粒质量为5.513 g。种子萌发的最适温度为20 ℃,发芽率在70%以上,初始萌发时长为10~13 d。低温储藏和赤霉素浸泡对种子的发芽率、发芽势以及萌发时长均有影响:在-10 ℃冷藏环境中储藏30 d的种子发芽率为97.5%,在500 mg/L赤霉素溶液中浸泡24 h的种子发芽率为95%,二者初始萌发时长为8~9 d。
关键词:青岛百合;种子;萌发;低温储藏;赤霉素
中图分类号: S682.2+65.01 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0193-02
收稿日期:2014-04-02
基金项目:住房和城乡建设部科研基金(编号:2011-K6-20);山东省住房和城乡建设厅科研基金(编号:2011YK072)。
作者简介:张凌云(1974—),女,硕士,讲师,从事园林设计与野生花卉引种繁育研究与教学。E-mail:yuanlinkeyan@126.com。青岛百合(Lilium tsingtauense Gilg)又名崂山百合,其花色艳丽,是一种具有较高观赏价值的野生花卉,既可以应用于花坛,又是优良的育种资源。由于青岛百合在自然生境中结实率低[1],自我繁殖能力相对较弱,加之人类活动对它们的破坏,致使其野生种群数量不断减少,目前在崂山、招虎山等聚居地内呈斑块状小面积分布[2],是一种濒危植物。研究其种子繁殖对保护种质资源具有重要意义。
1材料与方法
1.1试验材料
2012年10月于青岛崂山周边山区采集青岛百合种球和少量种子,将种球定植于青岛园林环卫技术学校试验田,种子去除瘪粒后置于纸袋中室温储存,于2013年4月下旬进行露地播种试验。2013年10月下旬收集试验田内果实,置于室内通风、干燥条件下保存;试验前进行果实脱粒,选取饱满的种子为试验材料,萌发试验于2013年11月至2014年3月进行。
1.2试验方法
1.2.1种子形态观测与千粒质量测定随机选取100粒种子,测定其形态大小,结果取平均值。按国际种子检验规程,采用百粒法从供试种子中取样,每份试样100粒种子,8次重复,分别在1/1 000电子天平上称质量,计算平均值(保留3位小数),换算成千粒质量。
1.2.2恒温箱培养(1)温度对种子萌发的影响。恒温培养箱温度分别设为避光条件下15、20、25、30 ℃和昼25 ℃/夜15 ℃共5个处理,观察温度对新鲜种子(果实采集3 d后脱粒,种皮新鲜,种子含水量高)萌发的影响。(2)低温层积处理对种子萌发的影响。将新鲜种子与湿润(手握不滴水为度)的细草炭土层积后装入牛皮纸袋密封,分别置于0 ℃和 -10 ℃ 的冷藏室,30 d后在20 ℃恒温培养箱中培养,以室温(5~10 ℃)层积30 d的种子为对照。(3)赤霉素浸泡对种子萌发的影响。将室温沙藏保存的种子分别用质量浓度250、500、750、1 000 mg/L 的赤霉素溶液浸泡24 h,以未加赤霉素为对照,在20 ℃恒温培养箱中培养。
以上发芽试验,均用有盖培养皿为容器,1 cm厚的棉纸为发芽床,种子置于上下层棉纸之间,每处理50粒种子,各重复3次。发芽过程中保持棉纸湿润,每天观察并记录种子发芽情况,以胚根露出种皮1~2 mm作为发芽标志,发芽期限设为50 d。最后统计种子初始萌发时长、50%种子萌发时长、发芽率以及发芽势等。发芽率与发芽势取重复平均值,3次重复以未超过ISTA规定的最大允许差异为有效试验。
发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%;
发芽势=发芽高峰期发芽种子数/供试种子数×100%。
1.2.3露地播种2013年4月下旬选取100粒饱满种子在育苗箱内播种。播前对种子进行清水浸泡,待种子沉底后捞出,将草炭土与蛭石按1 ∶1的体积比均匀混合作为播种基质,厚度10 cm,播种后覆盖1 cm草炭土,喷淋透水后置于树阴下,每天检查基质湿度,适时喷水保持表土湿润。记录出苗数及萌发时间。
2结果与分析
2.1种子形态及千粒质量
蒴果于11月上旬成熟,室背开裂,位于果实顶端与底端的种子败育。中部种子饱满,为黄褐色,呈三角形或卵形,扁平,半透明,边缘具膜质翅;胚乳角质,胚线形,包藏于胚乳中;种子长轴长10.2 mm,短轴长7.2 mm,长宽比约1.4 ∶1;鲜种子千粒质量为5.513 g。
2.2不同处理的种子在恒温箱中的萌发情况
2.2.1温度对种子萌发的影响表1结果显示,温度对青岛百合种子的萌发有显著的影响。在所设各温度处理之中,青岛百合种子开始萌发所需时长差异较大,在20 ℃恒温培养时种子的初始萌发时间短,发芽率高,有较明显的发芽高峰;在25 ℃恒温培养时种子萌发缓慢,发芽率低,没有出现明显发芽高峰;在15 ℃和30 ℃恒温培养时种子没有萌发,且在持续保湿状态下种子发生腐烂,萌发受到抑制;昼25 ℃/夜15 ℃变温处理种子的发芽率低于20 ℃恒温种子的发芽率,但高于其他恒温处理。由此推断20 ℃是青岛百合种子萌发的最适温度。
3结论与讨论
3.1影响青岛百合种子萌发的因素
温度是影响种子发芽的重要因素[3]。研究结果显示,青岛百合种子萌发对温度较为敏感,其最适发芽温度为20 ℃,这与多数冷凉型百合种子的最适发芽温度较为一致[4-5]。在20 ℃恒温箱中培养,发芽率为70%,初始萌发时长为10~13 d,较其他温度处理好。
在试验中还观察到鲜种子置于室内干燥处储存2周后,种子表皮失水皱缩,种子在没有完全浸透的情况下进行20 ℃恒温发芽试验,发芽率低且芽极瘦弱,因此维持种子的含水量是发芽的必要条件之一。
3.2促进青岛百合种子萌发的措施
种子萌发是一个复杂的物质代谢过程,赤霉素在种子的萌发中起着重要的调节作用,可以增加种子的活力[7]。研究表明:500 mg/L的赤霉素浸种24 h可以让种子的发芽率达到95%。低温层积处理有利于保持种子的含水量,并对青岛百合种子的萌发起到显著的促进作用,-10 ℃冷藏30 d的处理可以让种子的发芽率达到97.5%。以上2种处理萌发时间短,种子发芽整齐。
3.3讨论
试验表明:在青岛百合种子萌发过程中,温度与水分是影响发芽率的重要因素。露地播种出苗率低的原因可能是种子没有经过保鲜储存致种子失水,播种前浸泡时间短,种子未完全吸足水分,这种模拟自然生境中的繁育试验揭示了青岛百合濒危的原因之一。而人工干预能够促进种子萌发,这对保护青岛百合这一种质资源具有重要意义。
参考文献:
[1]钤泰琳,蔡春梅,樊连梅,等. 青岛百合高效离体快速繁殖体系的建立[J]. 青岛农业大学学报:自然科学版,2011,28(2):138-141.
[2]张聪敏,王仁卿,张治国. 青岛百合生境特点和分布现状研究[J]. 湖北农业科学,2010,49(6):1404-1406,1410.
[3]李敬,雷家军. 百合属植物种子发芽试验研究[J]. 北方园艺,2007(12):126-128.
[4]韩立群. 野生东北百合生殖生态学研究[D]. 哈尔滨:东北林业大学,2011.
[5]杨利平,杨青杰,文惠民. 细叶百合的种子萌发[J]. 东北林业大学学报,2002,30(5):70-72.
[6]刘伟,常征. 淡黄花百合种子生物学特性及萌发特性测定[J]. 南方农业学报,2013,44(3):403-406.
[7]罗珊,康玉凡,夏祖灵.种子萌发及幼苗生长的调节效应研究进展[J]. 中国农学通报,2009,25(2):28-32.endprint
摘要:研究了温度、低温层积以及赤霉素处理对青岛百合种子萌发特性的影响。结果表明:青岛百合种子黄褐色,扁平,鲜种子千粒质量为5.513 g。种子萌发的最适温度为20 ℃,发芽率在70%以上,初始萌发时长为10~13 d。低温储藏和赤霉素浸泡对种子的发芽率、发芽势以及萌发时长均有影响:在-10 ℃冷藏环境中储藏30 d的种子发芽率为97.5%,在500 mg/L赤霉素溶液中浸泡24 h的种子发芽率为95%,二者初始萌发时长为8~9 d。
关键词:青岛百合;种子;萌发;低温储藏;赤霉素
中图分类号: S682.2+65.01 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0193-02
收稿日期:2014-04-02
基金项目:住房和城乡建设部科研基金(编号:2011-K6-20);山东省住房和城乡建设厅科研基金(编号:2011YK072)。
作者简介:张凌云(1974—),女,硕士,讲师,从事园林设计与野生花卉引种繁育研究与教学。E-mail:yuanlinkeyan@126.com。青岛百合(Lilium tsingtauense Gilg)又名崂山百合,其花色艳丽,是一种具有较高观赏价值的野生花卉,既可以应用于花坛,又是优良的育种资源。由于青岛百合在自然生境中结实率低[1],自我繁殖能力相对较弱,加之人类活动对它们的破坏,致使其野生种群数量不断减少,目前在崂山、招虎山等聚居地内呈斑块状小面积分布[2],是一种濒危植物。研究其种子繁殖对保护种质资源具有重要意义。
1材料与方法
1.1试验材料
2012年10月于青岛崂山周边山区采集青岛百合种球和少量种子,将种球定植于青岛园林环卫技术学校试验田,种子去除瘪粒后置于纸袋中室温储存,于2013年4月下旬进行露地播种试验。2013年10月下旬收集试验田内果实,置于室内通风、干燥条件下保存;试验前进行果实脱粒,选取饱满的种子为试验材料,萌发试验于2013年11月至2014年3月进行。
1.2试验方法
1.2.1种子形态观测与千粒质量测定随机选取100粒种子,测定其形态大小,结果取平均值。按国际种子检验规程,采用百粒法从供试种子中取样,每份试样100粒种子,8次重复,分别在1/1 000电子天平上称质量,计算平均值(保留3位小数),换算成千粒质量。
1.2.2恒温箱培养(1)温度对种子萌发的影响。恒温培养箱温度分别设为避光条件下15、20、25、30 ℃和昼25 ℃/夜15 ℃共5个处理,观察温度对新鲜种子(果实采集3 d后脱粒,种皮新鲜,种子含水量高)萌发的影响。(2)低温层积处理对种子萌发的影响。将新鲜种子与湿润(手握不滴水为度)的细草炭土层积后装入牛皮纸袋密封,分别置于0 ℃和 -10 ℃ 的冷藏室,30 d后在20 ℃恒温培养箱中培养,以室温(5~10 ℃)层积30 d的种子为对照。(3)赤霉素浸泡对种子萌发的影响。将室温沙藏保存的种子分别用质量浓度250、500、750、1 000 mg/L 的赤霉素溶液浸泡24 h,以未加赤霉素为对照,在20 ℃恒温培养箱中培养。
以上发芽试验,均用有盖培养皿为容器,1 cm厚的棉纸为发芽床,种子置于上下层棉纸之间,每处理50粒种子,各重复3次。发芽过程中保持棉纸湿润,每天观察并记录种子发芽情况,以胚根露出种皮1~2 mm作为发芽标志,发芽期限设为50 d。最后统计种子初始萌发时长、50%种子萌发时长、发芽率以及发芽势等。发芽率与发芽势取重复平均值,3次重复以未超过ISTA规定的最大允许差异为有效试验。
发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%;
发芽势=发芽高峰期发芽种子数/供试种子数×100%。
1.2.3露地播种2013年4月下旬选取100粒饱满种子在育苗箱内播种。播前对种子进行清水浸泡,待种子沉底后捞出,将草炭土与蛭石按1 ∶1的体积比均匀混合作为播种基质,厚度10 cm,播种后覆盖1 cm草炭土,喷淋透水后置于树阴下,每天检查基质湿度,适时喷水保持表土湿润。记录出苗数及萌发时间。
2结果与分析
2.1种子形态及千粒质量
蒴果于11月上旬成熟,室背开裂,位于果实顶端与底端的种子败育。中部种子饱满,为黄褐色,呈三角形或卵形,扁平,半透明,边缘具膜质翅;胚乳角质,胚线形,包藏于胚乳中;种子长轴长10.2 mm,短轴长7.2 mm,长宽比约1.4 ∶1;鲜种子千粒质量为5.513 g。
2.2不同处理的种子在恒温箱中的萌发情况
2.2.1温度对种子萌发的影响表1结果显示,温度对青岛百合种子的萌发有显著的影响。在所设各温度处理之中,青岛百合种子开始萌发所需时长差异较大,在20 ℃恒温培养时种子的初始萌发时间短,发芽率高,有较明显的发芽高峰;在25 ℃恒温培养时种子萌发缓慢,发芽率低,没有出现明显发芽高峰;在15 ℃和30 ℃恒温培养时种子没有萌发,且在持续保湿状态下种子发生腐烂,萌发受到抑制;昼25 ℃/夜15 ℃变温处理种子的发芽率低于20 ℃恒温种子的发芽率,但高于其他恒温处理。由此推断20 ℃是青岛百合种子萌发的最适温度。
3结论与讨论
3.1影响青岛百合种子萌发的因素
温度是影响种子发芽的重要因素[3]。研究结果显示,青岛百合种子萌发对温度较为敏感,其最适发芽温度为20 ℃,这与多数冷凉型百合种子的最适发芽温度较为一致[4-5]。在20 ℃恒温箱中培养,发芽率为70%,初始萌发时长为10~13 d,较其他温度处理好。
在试验中还观察到鲜种子置于室内干燥处储存2周后,种子表皮失水皱缩,种子在没有完全浸透的情况下进行20 ℃恒温发芽试验,发芽率低且芽极瘦弱,因此维持种子的含水量是发芽的必要条件之一。
3.2促进青岛百合种子萌发的措施
种子萌发是一个复杂的物质代谢过程,赤霉素在种子的萌发中起着重要的调节作用,可以增加种子的活力[7]。研究表明:500 mg/L的赤霉素浸种24 h可以让种子的发芽率达到95%。低温层积处理有利于保持种子的含水量,并对青岛百合种子的萌发起到显著的促进作用,-10 ℃冷藏30 d的处理可以让种子的发芽率达到97.5%。以上2种处理萌发时间短,种子发芽整齐。
3.3讨论
试验表明:在青岛百合种子萌发过程中,温度与水分是影响发芽率的重要因素。露地播种出苗率低的原因可能是种子没有经过保鲜储存致种子失水,播种前浸泡时间短,种子未完全吸足水分,这种模拟自然生境中的繁育试验揭示了青岛百合濒危的原因之一。而人工干预能够促进种子萌发,这对保护青岛百合这一种质资源具有重要意义。
参考文献:
[1]钤泰琳,蔡春梅,樊连梅,等. 青岛百合高效离体快速繁殖体系的建立[J]. 青岛农业大学学报:自然科学版,2011,28(2):138-141.
[2]张聪敏,王仁卿,张治国. 青岛百合生境特点和分布现状研究[J]. 湖北农业科学,2010,49(6):1404-1406,1410.
[3]李敬,雷家军. 百合属植物种子发芽试验研究[J]. 北方园艺,2007(12):126-128.
[4]韩立群. 野生东北百合生殖生态学研究[D]. 哈尔滨:东北林业大学,2011.
[5]杨利平,杨青杰,文惠民. 细叶百合的种子萌发[J]. 东北林业大学学报,2002,30(5):70-72.
[6]刘伟,常征. 淡黄花百合种子生物学特性及萌发特性测定[J]. 南方农业学报,2013,44(3):403-406.
[7]罗珊,康玉凡,夏祖灵.种子萌发及幼苗生长的调节效应研究进展[J]. 中国农学通报,2009,25(2):28-32.endprint
摘要:研究了温度、低温层积以及赤霉素处理对青岛百合种子萌发特性的影响。结果表明:青岛百合种子黄褐色,扁平,鲜种子千粒质量为5.513 g。种子萌发的最适温度为20 ℃,发芽率在70%以上,初始萌发时长为10~13 d。低温储藏和赤霉素浸泡对种子的发芽率、发芽势以及萌发时长均有影响:在-10 ℃冷藏环境中储藏30 d的种子发芽率为97.5%,在500 mg/L赤霉素溶液中浸泡24 h的种子发芽率为95%,二者初始萌发时长为8~9 d。
关键词:青岛百合;种子;萌发;低温储藏;赤霉素
中图分类号: S682.2+65.01 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0193-02
收稿日期:2014-04-02
基金项目:住房和城乡建设部科研基金(编号:2011-K6-20);山东省住房和城乡建设厅科研基金(编号:2011YK072)。
作者简介:张凌云(1974—),女,硕士,讲师,从事园林设计与野生花卉引种繁育研究与教学。E-mail:yuanlinkeyan@126.com。青岛百合(Lilium tsingtauense Gilg)又名崂山百合,其花色艳丽,是一种具有较高观赏价值的野生花卉,既可以应用于花坛,又是优良的育种资源。由于青岛百合在自然生境中结实率低[1],自我繁殖能力相对较弱,加之人类活动对它们的破坏,致使其野生种群数量不断减少,目前在崂山、招虎山等聚居地内呈斑块状小面积分布[2],是一种濒危植物。研究其种子繁殖对保护种质资源具有重要意义。
1材料与方法
1.1试验材料
2012年10月于青岛崂山周边山区采集青岛百合种球和少量种子,将种球定植于青岛园林环卫技术学校试验田,种子去除瘪粒后置于纸袋中室温储存,于2013年4月下旬进行露地播种试验。2013年10月下旬收集试验田内果实,置于室内通风、干燥条件下保存;试验前进行果实脱粒,选取饱满的种子为试验材料,萌发试验于2013年11月至2014年3月进行。
1.2试验方法
1.2.1种子形态观测与千粒质量测定随机选取100粒种子,测定其形态大小,结果取平均值。按国际种子检验规程,采用百粒法从供试种子中取样,每份试样100粒种子,8次重复,分别在1/1 000电子天平上称质量,计算平均值(保留3位小数),换算成千粒质量。
1.2.2恒温箱培养(1)温度对种子萌发的影响。恒温培养箱温度分别设为避光条件下15、20、25、30 ℃和昼25 ℃/夜15 ℃共5个处理,观察温度对新鲜种子(果实采集3 d后脱粒,种皮新鲜,种子含水量高)萌发的影响。(2)低温层积处理对种子萌发的影响。将新鲜种子与湿润(手握不滴水为度)的细草炭土层积后装入牛皮纸袋密封,分别置于0 ℃和 -10 ℃ 的冷藏室,30 d后在20 ℃恒温培养箱中培养,以室温(5~10 ℃)层积30 d的种子为对照。(3)赤霉素浸泡对种子萌发的影响。将室温沙藏保存的种子分别用质量浓度250、500、750、1 000 mg/L 的赤霉素溶液浸泡24 h,以未加赤霉素为对照,在20 ℃恒温培养箱中培养。
以上发芽试验,均用有盖培养皿为容器,1 cm厚的棉纸为发芽床,种子置于上下层棉纸之间,每处理50粒种子,各重复3次。发芽过程中保持棉纸湿润,每天观察并记录种子发芽情况,以胚根露出种皮1~2 mm作为发芽标志,发芽期限设为50 d。最后统计种子初始萌发时长、50%种子萌发时长、发芽率以及发芽势等。发芽率与发芽势取重复平均值,3次重复以未超过ISTA规定的最大允许差异为有效试验。
发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%;
发芽势=发芽高峰期发芽种子数/供试种子数×100%。
1.2.3露地播种2013年4月下旬选取100粒饱满种子在育苗箱内播种。播前对种子进行清水浸泡,待种子沉底后捞出,将草炭土与蛭石按1 ∶1的体积比均匀混合作为播种基质,厚度10 cm,播种后覆盖1 cm草炭土,喷淋透水后置于树阴下,每天检查基质湿度,适时喷水保持表土湿润。记录出苗数及萌发时间。
2结果与分析
2.1种子形态及千粒质量
蒴果于11月上旬成熟,室背开裂,位于果实顶端与底端的种子败育。中部种子饱满,为黄褐色,呈三角形或卵形,扁平,半透明,边缘具膜质翅;胚乳角质,胚线形,包藏于胚乳中;种子长轴长10.2 mm,短轴长7.2 mm,长宽比约1.4 ∶1;鲜种子千粒质量为5.513 g。
2.2不同处理的种子在恒温箱中的萌发情况
2.2.1温度对种子萌发的影响表1结果显示,温度对青岛百合种子的萌发有显著的影响。在所设各温度处理之中,青岛百合种子开始萌发所需时长差异较大,在20 ℃恒温培养时种子的初始萌发时间短,发芽率高,有较明显的发芽高峰;在25 ℃恒温培养时种子萌发缓慢,发芽率低,没有出现明显发芽高峰;在15 ℃和30 ℃恒温培养时种子没有萌发,且在持续保湿状态下种子发生腐烂,萌发受到抑制;昼25 ℃/夜15 ℃变温处理种子的发芽率低于20 ℃恒温种子的发芽率,但高于其他恒温处理。由此推断20 ℃是青岛百合种子萌发的最适温度。
3结论与讨论
3.1影响青岛百合种子萌发的因素
温度是影响种子发芽的重要因素[3]。研究结果显示,青岛百合种子萌发对温度较为敏感,其最适发芽温度为20 ℃,这与多数冷凉型百合种子的最适发芽温度较为一致[4-5]。在20 ℃恒温箱中培养,发芽率为70%,初始萌发时长为10~13 d,较其他温度处理好。
在试验中还观察到鲜种子置于室内干燥处储存2周后,种子表皮失水皱缩,种子在没有完全浸透的情况下进行20 ℃恒温发芽试验,发芽率低且芽极瘦弱,因此维持种子的含水量是发芽的必要条件之一。
3.2促进青岛百合种子萌发的措施
种子萌发是一个复杂的物质代谢过程,赤霉素在种子的萌发中起着重要的调节作用,可以增加种子的活力[7]。研究表明:500 mg/L的赤霉素浸种24 h可以让种子的发芽率达到95%。低温层积处理有利于保持种子的含水量,并对青岛百合种子的萌发起到显著的促进作用,-10 ℃冷藏30 d的处理可以让种子的发芽率达到97.5%。以上2种处理萌发时间短,种子发芽整齐。
3.3讨论
试验表明:在青岛百合种子萌发过程中,温度与水分是影响发芽率的重要因素。露地播种出苗率低的原因可能是种子没有经过保鲜储存致种子失水,播种前浸泡时间短,种子未完全吸足水分,这种模拟自然生境中的繁育试验揭示了青岛百合濒危的原因之一。而人工干预能够促进种子萌发,这对保护青岛百合这一种质资源具有重要意义。
参考文献:
[1]钤泰琳,蔡春梅,樊连梅,等. 青岛百合高效离体快速繁殖体系的建立[J]. 青岛农业大学学报:自然科学版,2011,28(2):138-141.
[2]张聪敏,王仁卿,张治国. 青岛百合生境特点和分布现状研究[J]. 湖北农业科学,2010,49(6):1404-1406,1410.
[3]李敬,雷家军. 百合属植物种子发芽试验研究[J]. 北方园艺,2007(12):126-128.
[4]韩立群. 野生东北百合生殖生态学研究[D]. 哈尔滨:东北林业大学,2011.
[5]杨利平,杨青杰,文惠民. 细叶百合的种子萌发[J]. 东北林业大学学报,2002,30(5):70-72.
[6]刘伟,常征. 淡黄花百合种子生物学特性及萌发特性测定[J]. 南方农业学报,2013,44(3):403-406.
[7]罗珊,康玉凡,夏祖灵.种子萌发及幼苗生长的调节效应研究进展[J]. 中国农学通报,2009,25(2):28-32.endprint