窄叶鲜卑花种子萌发特性的研究
2016-03-26罗光宏王冠东
张 东 罗光宏 王冠东 陈 叶
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃张掖734000)
窄叶鲜卑花种子萌发特性的研究
张 东 罗光宏 王冠东 陈 叶
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃张掖734000)
摘要:对窄叶鲜卑花种子的形态特征及温度、光照对种子萌发特性的影响进行了研究。结果表明:窄叶鲜卑花种子的千粒重约为0.115g,种子长(0.255±0.02)cm、宽(0.042±0.01)cm、厚(0.014±0.01)cm。在15℃的恒温条件下开始萌发,在25~30℃条件下发芽率达73.10%~82.67%,为最适发芽温度;在变温条件下,25℃/10℃为最适发芽温度,发芽率达70.87%;在30℃光照24h的条件下,窄叶鲜卑花种子发芽率高达83.33%,且发芽势、发芽指数、种子活力与其他处理相比均达到最高值,由此可知,在温度、水分适宜的条件下,增加光照有利于种子发芽率的提高。
关键词:窄叶鲜卑花;种子特性;发芽
窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata(Rehd.)Hand.-Mazz.)俗名柳茶,为蔷薇科(Rosaceae)鲜卑花属(Sibiraea)植物,在我国分布于甘肃、青海、四川、云南、西藏等地区,是青藏高原特有种,在甘肃主要分布于祁连山区。藏医常用于治疗消化不良、胃痛等疾病。国内外学者对窄叶鲜卑花的研究多集中在化学成分、药理、药性和生态适应性上[1-5]。近年来,窄叶鲜卑花的开采加剧,资源惨遭破坏,许多学者认为保护野生资源和利用资源最好的方法就是开展人工栽培研究,但窄叶鲜卑花种子发芽特性方面的研究未见报道,为此,本文对窄叶鲜卑花种子的萌发特性进行了研究,以期为驯化研究提供科学的参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料 窄叶鲜卑花的种子于2014年10月3日采集于焉支山区,38°41′N,101°26′W,海拔3079.4m。
1.2 方法
1.2.1 种子形态观测 选取饱满的种子测定千粒重和种子大小,其中千粒重采用千粒法,从净种子中随机选取1000粒称重,重复4次,求平均值;种子的大小采用随机数取100粒种子,用游标卡尺测定种子的长度、宽度及厚度,然后计算平均值。
1.2.2 恒温处理设定 设10℃、15℃、20℃、25℃、30℃和35℃6个恒温处理,选取规格20cm×15cm×10cm的发芽盒,洗净晾干,铺2层发芽纸置床,选取子粒饱满、大小一致的种子点播于发芽盒,每盒点播100粒种子。
1.2.3 变温处理设定 设30℃/20℃、25℃/10℃、30℃/15℃ 3个变温处理,将点播种子的发芽盒分别置于变温处理下(方法同1.2.2),进行发芽试验,以30℃(光强2000lx,光照时间12h/d)为对照。将各处理置于光强2000lx、光照时间8h/d、湿度70%的培养箱内进行发芽试验。
1.2.4 光照处理设定 选取规格20cm×15cm×10cm的发芽盒,洗净晾干,铺2层发芽纸置床,设持续光照、持续黑暗和光暗交替3个处理,光照时间12h/d,以30℃(光强2000lx,光照时间12h/d)为对照,进行发芽试验。
以上处理均3次重复,定时观察记录和补水。待发芽试验结束后统计发芽个数,测定发芽率、发芽势、苗高、根长,称取根和苗的鲜重,计算发芽指数。
发芽势(GP)=(n/N)×100%(n为种子发芽高峰时的正常发芽粒数,N为供试种子数);
发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)(Dt为置床之日算起的日数);
活力指数(VI)=GI×S(S为一定时期内正常幼苗长度cm或重量g)。
1.3 统计分析 应用Excel 2003和DPS数据处理系统软件对本试验中的数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 种子形态特征 经测定窄叶鲜卑花种子的千粒重约为0.115g,种子的长(0.255±0.02)cm、宽(0.042±0.01)cm。说明窄叶鲜卑花种子属小粒种子。
2.2 不同恒温处理对窄叶鲜卑花种子萌发的影响
2.2.1 不同恒温处理对窄叶鲜卑花种子发芽率的影响
由表1可以看出,在恒温条件下,种子在15℃时已开始萌发,且在15~30℃的范围内,发芽率随温度增高而增加,在30℃时种子发芽率高达82.67%,而在35℃时发芽率明显下降。说明窄叶鲜卑花种子发芽最适温度为25~30℃。
表1 恒温条件对窄叶鲜卑花种子萌发的影响
2.2.2 不同恒温处理对窄叶鲜卑花种子发芽势的影响发芽势是反映种子发芽整齐度的指标之一。由表1可以看出在恒温条件下,种子的发芽势在15~30℃的范围内,发芽势随温度增高而增加,在30℃的条件下窄叶鲜卑花种子发芽势高达61.33%,在35℃条件下发芽势下降。差异显著性分析表明,30℃处理与其他各处理间差异达极显著水平。说明在培养温度为30℃时,测定窄叶鲜卑花种子发芽势最佳。
2.2.3 不同恒温处理对窄叶鲜卑花种子发芽指数的影响 发芽指数是衡量种子活力的指标之一。由表1可知,在不同恒温培养下,发芽指数30℃处理>25℃处理>35℃处理>20℃处理>15℃处理。说明温度对窄叶鲜卑花种子的发芽指数有明显影响,在30℃培养条件下有利于发芽指数的提高。
2.2.4 不同恒温处理对窄叶鲜卑花种子活力指数的影响 活力强的种子,有利于苗全、苗均、苗壮。从表1可以看出,种子在15℃时就已萌发,且在15~30℃的范围内,活力指数随温度增高而增加,在30℃的条件下窄叶鲜卑花种子活力指数高达33.65,在35℃时活力指数下降,各处理间差异达极显著水平。说明不同温度对窄叶鲜卑花种子活力指数影响极大,在30℃条件下测定活力指数较为理想。
2.3 不同变温处理对窄叶鲜卑花种子萌芽的影响 由表2可以看出,在3个不同的变温处理中,25℃/10℃昼夜变换下,发芽率高达70.87%;30℃/20℃昼夜变换下,发芽率达49.33%;30℃/15℃昼夜变换下,发芽率达36.67%。但与对照相比,各变温处理的发芽率均低于对照,由此可知,窄叶鲜卑花种子的发芽率在变温处理下有所下降,相比较而言,在25℃/10℃变温处理下的发芽率最佳。
在3个不同的变温处理中,25℃/10℃昼夜变换下,窄叶鲜卑花种子发芽势较高,为46.00%,相比对照的发芽势下降了15.33%,处理间差异极显著,说明变温处理并未明显提升种子发芽势。对照的发芽指数高达29.44,3个不同的变温处理中发芽指数最高的处理为25℃/10℃,发芽指数为27.24;30℃/20℃的发芽指数次之。25℃/10℃处理的发芽指数虽在3个不同的变温处理中发芽指数最高,但与对照相比仍相差2.2,因此可知,变温处理对窄叶鲜卑花种子发芽指数提升较小。在3个不同的变温处理中,25℃/10℃处理的窄叶鲜卑花种子活力指数最佳,为24.75,但低于对照18.9。说明变温处理对窄叶鲜卑花种子的活力指数有所降低。
表2 变温对窄叶鲜卑花种子萌发的影响
2.4 光照对窄叶鲜卑花种子萌芽的影响 由表3可知,将温度设定为恒温30℃的环境下,随着光照时间的增加,窄叶鲜卑花的发芽率等各项指标均有提升。在光照为24h时,窄叶鲜卑花的发芽率高达83.33%,在黑暗条件下窄叶鲜卑花的发芽率仅为66.00%。说明光照条件明显有利于窄叶鲜卑花种子萌发。
表3 光照对窄叶鲜卑花种子萌芽的影响
3 结论
本试验结果表明,窄叶鲜卑花种子的千粒重约为0.115g,种子的长(0.255±0.02)cm、宽(0.042±0.01)cm,为小粒种子。窄叶鲜卑花种子在适宜的条件下,3d就开始萌发,且在第6~11天为发芽高峰期。温度是植物种子萌发的基本条件之一,不同植物种子适宜的发芽温度不尽相同[6]。本试验结果表明,窄叶鲜卑花种子在25~30℃时,发芽率、发芽势、发芽指数较高。因此,窄叶鲜卑花种子发芽的最适宜温度为25~30℃。发芽环境的水分、温度、光照等不适宜都是造成种子活力表达困难的外在因素[7]。本试验结果表明,窄叶鲜卑花种子发芽的抑制条件是温度、光照、水分和氧气,其休眠属于强迫休眠类型,只要发芽环境条件适宜,就能萌发。因此,在生产实践中可根据气候情况,确定适宜的播种期。光照能影响部分植物种子的萌发,而光对种子的这种作用依赖于种子的遗传特性和种子成熟期间的环境因子。本研究发现窄叶鲜卑花种子在适宜的萌发温度和水分条件下,增加光照对其种子萌发有促进作用。
参考文献
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会讯 2015年小麦质量鉴评暨小麦质量提升研讨会在北京召开
2015年12月15-16日,2015年全国小麦质量年会在北京广西大厦召开,会议由农业部种植业管理司主办,中国农业科学院作物科学研究所、农业部谷物品质监督检验测试中心、农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)、农业部谷物品质监督检验测试中心(泰安)、农业部农产品质量监督检验测试中心(郑州)联合承办。农业部种植业管理司副司长潘文博出席会议并讲话,作科所副所长王述民致欢迎词,作科所谷物质检中心主任王步军主持了会议。小麦主产省区的农业行政管理及技术推广部门的有关负责人,有关省市农科院和农业大学的小麦育种、栽培以及食品加工领域的专家,郑商所、中粮等一批小麦贸易和加工企业的代表近百人参加了会议。
目前,传统的中筋与中强筋小麦产量与质量普遍提升,这给我国小麦生产从区划入手科学划分优质小麦产区提供了空间。与会专家建议,合理布局现有各类型优质小麦品种的推广面积,着手现有品种,适当提高优质小麦尤其是强筋小麦和弱筋的种植面积,是下一步粮食结构调整的重要内容。(中国农业科学院作物科学研究所 王步军)
收稿日期:(2015-11-28)
通信作者:陈叶
基金项目:河西学院校长基金项目(XZ2014-26)