金光菊“金色风暴”种子萌芽生物学特性研究

马迎春，薄伟

(1.山西省高新技术创业中心，山西 太原 030006；2.山西省农业科学院 园艺研究所，山西 太原 030031)

金光菊“金色风暴”种子萌芽生物学特性研究

马迎春1，薄伟2

(1.山西省高新技术创业中心，山西 太原 030006；2.山西省农业科学院 园艺研究所，山西 太原 030031)

以金光菊“金色风暴”种子为试验材料，了解温度、光照以及赤霉素等外界条件对种子萌发的影响，以期找到提高种子萌芽率的有效方法，为其播种繁殖及育种工作提供理论依据。试验结果表明：金光菊“金色风暴”种子灰黑色，长圆形，种子无毛，稍有4棱，长约5～6 mm，顶端渐尖，种子千粒重(0.980±0.045) g；全光照处理、萌芽温度选择25℃有利于金光菊“金色风暴”种子萌芽，且幼苗长势较好，但全光照处理后根部发育较弱，200 mg·L-1赤霉素浸泡处理24 h金光菊“金色风暴”种子萌芽率最高，达到65.3%。

金光菊“金色风暴”；种子；萌芽率

金光菊“金色风暴”(Rudbeckiafulgida'Goldsturm')又名黑眼菊，为菊科金光菊属多年生草本植物。金光菊株型较大，盛花期繁花似锦，能形成长达半年之久的艳丽花海景观，不仅适合做花坛、花境的材料，也是切花、瓶插的精品，花叶清热解毒，可广泛应用于医药工业及园林绿化当中，是集观赏价值和经济价值于一身的优良草本植物。目前国内外对金光菊的研究主要集中在抗寒抗旱[1～3]、植株矮化与开花[4]、根系活力[5]、种子低温保存与生理生化特征[6，7]以及金光菊内酯合成等领域[8～11]，并对金光菊“金色风暴”在种子萌发期耐盐性等方面进行了探讨[12]，关于外界环境因素对其种子萌芽影响的研究报导极少。

为利用我国丰富的金光菊种质资源，本试验以金光菊“金色风暴”种子为材料对其进行了萌芽生物学特性研究，以期找到提高种子萌芽率的有效方法，为金光菊“金色风暴”的播种育苗及园林应用提供一定的科学理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2013年5月，在山西省农科院园艺研究所植物生理实验室进行，供试品种为北京群芳园艺有限公司提供的金光菊“金色风暴”种子。

1.2 方法

1.2.1 千粒重的测定

1.2.2 光照条件对种子萌芽影响的测定

将金光菊种子用200 mg·L-1赤霉素溶液浸泡24 h，置于20℃培养箱内进行不同光照条件(24 h黑暗、24 h光照、每日光照10～12 h)种子萌芽试验，计算萌芽率。

1.2.3 温度条件对种子萌芽影响的测定

将金光菊种子用200 mg·L-1赤霉素溶液浸泡24 h，置于每日光照10～12 h培养箱内进行不同温度条件(15℃、20℃、25℃)种子萌芽试验，计算萌芽率。

1.2.4 赤霉素浸种时间对种子萌芽影响的测定

将金光菊种子分别在200 mg·L-1赤霉素溶液中浸泡6 h、9 h和24 h，置于20℃培养箱中，黑暗条件下进行萌芽试验，计算萌芽率。

1.2.5 不同浓度赤霉素对种子萌芽影响的测定

将金光菊的种子分别浸入50，100，200，400 mg·L-1的赤霉素溶液中，浸泡24 h后，置于25℃恒温培养箱中进行萌芽试验，以清水浸泡作为对照，每日光照10～12 h，观察其萌芽情况，萌芽结束后计算萌芽率。

1.3 数据计算和统计分析

上述各处理选取种子50粒，常温清水浸种1 d，经过200 mg·L-1赤霉素溶液浸泡处理后，用蒸馏水冲洗数次，均匀地放于铺有湿润滤纸的培养皿中,滤纸浸湿到水不从纸上流下为宜，重复3次，参照《国际种子检验规程》[14]的鉴定标准，以胚根突出种皮的长度超过种子直径作为萌发标准，逐日观察记录种子萌芽数[15]，并注意给种子加入适当的水,7 d后检查发芽势(7 d时的种子萌芽率),14 d后统计萌芽率。试验数据采用Excel和DPS7.05软件进行各类处理结果分析，数据计算公式为：

2 结果与分析

2.1 金光菊“金色风暴”种子的形态

金光菊“金色风暴”种子灰黑色，长圆形，种子无毛，稍有4棱，长约5～6 mm，顶端渐尖，种子千粒重(0.980±0.045) g。

2.2 光照条件对种子萌芽的影响

对于多数花卉的种子,只要有足够的水分,适宜的温度和一定的氧气,有没有光照都可以发芽[16]。光照、黑暗及光暗间隔3种恒温条件下种子萌芽率多重比较及发芽势结果见表1。

表1 不同光照条件对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

从表1可以看出，黑暗条件和光暗间隔处理金光菊“金色风暴”种子萌芽率差异不显著，但均与全光照条件下差异显著，其萌芽率分别比全光照条件降低了3.9%和4.9%。全光照条件下种子发芽势最高，达到59.3%，在第2 d开始萌芽，第8 d萌芽结束。在种子萌芽速度方面(图1)，金光菊“金色风暴”在3种不同光照条件下种子萌芽速度表现出一定差异，黑暗条件下第5 d种子萌芽率超过50%，之后萌芽速度逐渐趋于平缓。由此可见，萌芽前期给予种子黑暗条件有利于种子快速萌芽。

2.3 温度条件对种子萌芽的影响

温度是影响种子萌芽的主要条件之一。低温条件下,酶的活性低,高温条件下蛋白质缓慢变性,在合适温度下,种子才会表现出最高的发芽率，15℃、20℃和25℃ 3种相同光照条件下种子萌芽率多重比较及发芽势见表2。

由表2可以看出，不同温度处理种子萌芽率有所不同，15℃与20℃、25℃之间差异显著，15℃处理种子萌芽率最低，仅为32.0%，20℃与25℃之间差异不显著。25℃处理萌芽率最高，为66.7%。3种温度处理种子分别在第2天和第3天开始萌芽，20℃与25℃的种子发芽势相差不大，3种温度处理种子均在12 d后萌芽结束。

图1 不同光照条件对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

表2 不同温度处理对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

图2显示了不同温度处理下金光菊“金色风暴”种子萌芽速度，结果发现，金光菊“金色风暴”种子在25℃处理时种子萌芽速度最快，在第5天时萌芽率超过50 %，同时5 d后萌芽速度逐渐趋于平缓。这说明外界温度保持在25℃可提高种子萌芽率，促使种子萌芽速度加快。

2.4 不同时间赤霉素浸种对种子萌芽的影响

赤霉素能促进细胞的伸长和分裂，在种子发芽中的主要作用是代替光照和低温打破休眠，催化种子内贮藏物质的降解，以供胚的生长发育所需[17]。

对不同时间GA3浸种处理的种子萌芽率进行多重比较，结果表明(表3)，3种处理之间种子萌芽率存在显著差异。处理6 h和24 h种子在第2天开始萌芽，24 h GA3浸泡处理种子萌芽率、发芽势最高，达到66.7%和57.3%。6 h、9 h和24 h GA3浸泡处理种子分别在10 d与13 d后萌芽结束。

图2 不同温度处理对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

表3 不同时间GA3浸种对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

由图3可以发现，3种时间GA3浸泡处理种子萌芽速度差异不大，以24 h处理种子萌芽速度最快，种子萌芽率从第2天开始显著提高，7 d后萌芽率超过50%，在第8天后萌芽速度逐渐趋于平缓。 由此可以看出，200 mg·L-1GA3处理24 h可以有效提高种子萌芽速度和萌芽率，使种子萌芽相对集中。

2.5 不同浓度赤霉素处理对种子萌芽的影响

对不同浓度赤霉素处理的种子萌芽率进行多重比较，结果见表4。

由表4可以看出，赤霉素虽不能有效提高金光菊“金色风暴”种子萌芽率，但不同浓度赤霉素(GA3)之间对其萌芽影响仍有所差异。赤霉素处理之间，100和400 mg·L-1GA3处理的种子萌芽率差异不显著，赤霉素处理与对照之间均差异显著，200 mg·L-1GA3处理种子萌芽率最高，达到65.3%， 50 mg·L-1GA3处理种子萌芽率最低，仅为46.7%。200 mg·L-1GA3处理种子萌芽时间最早，100 mg·L-1发芽势最高，为46.6%，种子在第9天萌芽结束。

图3 不同时间GA3浸种对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

表4 不同浓度GA3处理对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

由图4可以看出，金光菊“金色风暴”种子GA3处理萌芽速度与对照相比均差异不大，以200 mg·L-1GA3处理种子萌芽速度最快，在第8天萌芽率超过50%，随后萌芽速度逐渐趋于平缓。由此可见，200 mg·L-1GA3处理可略提高种子的萌芽率，但加快种子萌芽速度的效果不明显。

3 讨论与结论

(1)一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好，这类种子叫需光种子。还有一些植物的种子萌发则为光所抑制，这类种子称为嫌光种子[18]。该试验发现，金光菊“金色风暴”在全光照处理下种子萌芽率最高，且光照条件下种子发芽势最高。这说明在光照条件下可使种子萌芽相对集中，出苗整齐，但全光照条件种子萌芽后形态学下端根部发育较弱，因此，金光菊“金色风暴”在播种或穴盘育苗时种子应在全光下萌芽2～3 d后即为其每日提供10～12h光照，使萌芽的幼苗生长健壮。

图4 不同浓度GA3处理对金光菊“金色风暴”种子萌芽率的影响

(2)种子萌发过程中的一系列生理生化过程是在酶的催化下完成的，而酶促反应与温度密切相关，因此温度也是影响种子萌发的一个重要的外界因子。本试验显示，20℃和25℃种子萌芽率差异不大，以25℃处理种子萌芽率略高，同时种子在25℃时发芽势最高，种子萌芽集中，开始萌芽时间最早，且萌芽后幼苗叶片嫩绿，长势良好，故生产育苗时应选用25℃作为金光菊“金色风暴”种子萌芽所用外界温度条件。

(3)赤霉素具有打破种子休眠的作用[19],赤霉素提高种子萌芽率可能是由于它诱导了种子内α-淀粉酶、蛋白酶和其他水解酶的合成,催化种子内贮藏物质的降解,以供胚的生长[20]。本试验表明合适的赤霉素浓度与浸种时间均可提高金光菊“金色风暴”种子的萌芽率。种子经过24 h浓度为200 mg·L-1赤霉素浸泡处理后萌芽率最高，且种子发芽势相对较高，说明浓度为200 mg·L-1赤霉素浸泡24 h可缩短种子萌芽时间，使种子萌芽相对集中。同时，不同浓度赤霉素处理后种子萌芽效果也不同，以200 mg·L-1赤霉素处理种子萌芽率最高，但与对照相差不大。

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StudyonSeedsGerminationandBiologicalCharacteristicsofRudbeckiafulgida'Goldsturm'

Ma Yingchun1，Bo Wei2

(1.High-techentrepreneurshipcenterofShanxiprovince,TaiyuanShanxi030006，China;2.InstituteofHorticultural,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,TaiyuanShanxi030031，China)

In this study, seed germination ofRudbeckiafulgida'Goldsturm' that influenced by temperature, illumination and GA3was explored, in order to find an effective method for improving the germination rate of seeds and providing the scientific and theoretical basis for sowing and breeding. The results showed that: seeds ofRudbeckiafulgida'Goldsturm' were black brown and glossy. The seed coat with waxiness was stiffness and cornification. The weight of 1000 seeds was 0.980±0.045 g. Light treatment and 20℃ treatment could benefit seed germination and growth, compared to other treatments. but the growth of roots was weaker by light treatment. The seed germination rate ofRudbeckiafulgida'Goldsturm' treated with 200 mg·L-1GA3for 24 h, was highest by soaking treatment, with the data of 65.3%.

Rudbeckiafulgida'Goldsturm'；Seed；Germination rate

2014-07-03

2014-08-12

马迎春(1976-)，女(汉)，山西临汾人，助理研究员，研究方向：花卉引种驯化。

薄伟，研究实习员。Tel:13754862035;E-mail:bwbw_008@163.com

山西省农业科学院科技攻关项目(2013GG44)

S682.1+9

A

1671-8151(2014)06-0553-05

(编辑：马荣博)