温度和光照对长春花种子萌发和幼苗生长的影响

潘 玲， 张 烨， 李 真， 席贻龙

（安徽师范大学生命科学学院，安徽高校生物环境与生态安全省级重点实验室，安徽芜湖 241000）

温度和光照对长春花种子萌发和幼苗生长的影响

潘 玲， 张 烨， 李 真， 席贻龙

（安徽师范大学生命科学学院，安徽高校生物环境与生态安全省级重点实验室，安徽芜湖 241000）

长春花是重要的观赏和药用植物.为了探索适宜长春花种子萌发及幼苗生长的温度和光照条件，研究了温度（20℃、24℃、28℃和30℃）和光照条件（每日连续光照14h和全黑暗）对经自来水浸种24h后的长春花种子发芽和幼苗生长的影响.结果表明，种子的发芽率和发芽指数、幼苗的芽长和干重均受光照条件、温度以及两者间交互作用的显著影响（P＜0.01），种子的发芽势、幼苗的鲜重受光照条件以及光照条件和温度间交互作用的显著影响（P＜0.01），幼苗的根长仅受温度的显著影响（P＜0.01）.各光照和温度条件组合间，种子在黑暗、20℃－28℃下的发芽率和发芽势均最高，在黑暗、24℃和28℃下的发芽指数最高；幼苗的根在光照和28℃以及黑暗和24℃下较长，芽在黑暗、24℃－30℃下最长，鲜重在光照和24℃以及黑暗和20℃－30℃下最大，干重在光照、24℃下最大.黑暗、24℃是长春花种子萌发和幼苗生长的最适条件.

温度；光照；种子发芽；幼苗生长

前 言

长春花（Catharanthus roseus）隶属夹竹桃科长春花属，别名日日春、日日新、日春花、四时春、五瓣梅、雁来红，为多年生草本或半灌木，原产于马达加斯加和印度等国，目前我国各省市从国外引进不少长春花的新品种，用于盆栽和栽植观赏.由于抗热性强，花期长，色彩鲜艳等，长春花在草本花卉中已占有一定位置.长春花也是一种重要的药用植物，它的次生代谢产物中含有100多种吲哚生物碱［1］，其中的长春碱和长春新碱对急性白血病、恶性淋巴肿瘤等也具有很好的疗效［2］.长春花中还含有多种营养成分，其中至少含有17种氨基酸［3］.鉴于长春花在观赏和药用等方面的潜在价值，对其种子萌发和幼苗生长条件进行研究将具有重要的意义.然而，目前有关此方面的研究尚未见报道.为此，本实验通过设计不同的温度和光照对长春花种子萌发和幼苗生长的影响.旨在探究缩短长春花育苗周期，提高发芽率，选出种子萌发和幼苗生长的适宜条件，以便为大量快速培育长春花种苗提供理论依据.

1　材料与方法

1.1材料

供试的长春花种子采集于安徽师范大学园艺实习基地，为当年采收的长春花种子，30%的H2O2消毒1min后用大量自来水冲洗，之后在培养皿中用自来水浸种24h后用于本实验研究.

1.2方法

实验在PGX－350B智能光照培养箱中进行，设两个光照条件（每日连续光照14h、光强为12000lx，24h全黑暗）和四个温度梯度（20℃、24℃、28℃和30℃）.每个光照和温度条件组合下使用30粒种子，并设置3个重复.实验过程中，每天观察并补加因蒸发而减少的水分；置床次日逐日观察、记录发芽情况，以胚根伸出种子一半长作为种子萌发的标准；实验第4天统计发芽势，第7天统计发芽指数和发芽率［4］，第10天测量幼苗的根长和芽长；第16天时种皮全部自然脱落后，AB104－N分析天平称量幼苗的鲜重；在32℃恒温箱中干燥12h后，称量幼苗的干重.

1.3计算公式

发芽率（%）＝（发芽种子数／试验种子数）×100

发芽势（%）＝（逐日发芽量达到峰值时种子数／试验种子数）×100

发芽指数 ＝ ∑（逐日发芽数／相应的天数）

采用SPSS16.0统计分析软件对数据进行统计分析.对种子萌发和幼苗生长的各参数进行正态分布检验后，对符合正态分布的数据进行方差分析以揭示温度、光照条件以及两者间的交互作用对各参数影响的显著性，对有显著影响的各参数组间差异显著性进行多重比较.

2　结果与分析

2.1光照和温度对长春花种子萌发的影响

双因素方差分析结果表明，光照条件、温度以及两者间的交互作用均对种子的萌发有显著的影响（P＜0.05）（表1）.多重比较结果表明，暗条件下种子的发芽率显著高于光照条件下；光照20℃条件下种子的发芽率最高，而其它三个温度下种子的发芽率最低且相互间无显著的差异.各光照和温度条件组合间，种子在黑暗、20℃－28℃下的发芽率最高（表2）.

表1　温度和光照对长春花种子发芽的影响（双因素分析）Table 1 Effects of temperature and illumination condition on the seed germination and seedling growth of C.roseus（Two－way ANOVA）

光照条件以及光照条件和温度间的交互作用均对种子的发芽势有极显著的影响（P＜0.01），而温度对其却无显著的影响（P＞0.05）.黑暗条件下种子的发芽势显著高于光照条件下.各光照和温度条件组合间，种子在黑暗、20℃－28℃下的发芽势最高（表2）.

光照条件、温度以及两者间的交互作用均对种子的发芽指数有极显著的影响（P＜0.01）.黑暗条件下种子的发芽指数显著高于光照条件下；20℃下种子的发芽指数较低，而其它三个温度下种子的发芽指数较高且相互间无显著的差异.各光照和温度条件组合间，种子在黑暗、24℃和28℃下的发芽指数最高（表2）.

表2　温度和光照对长春花种子发芽的影响（平均数±标准差）Table 2 Effects of temperature and illumination condition on the seed germination of C.roseus（Mean±SE）

2.2光照和温度对幼苗根长和芽长的影响

双因素方差分析结果表明，温度对幼苗的根长具有极显著的影响（P＜0.01），而光照条件以及温度和光照条件之间的交互作用均对幼苗的根长无显著的影响（P＞0.05），光照条件和温度对幼苗的芽长均有极显著的影响（P＜0.01）（表1）.结果表明，幼苗的根在20℃下最短，28℃下最长.黑暗条件下幼苗的芽长显著大于光照条件下，幼苗的芽长随着温度的升高而逐渐显著地增大.各光照和温度条件组合间，幼苗的芽长在黑暗、24℃－30℃下最大（表4）.

2.3光照和温度对幼苗鲜重和干重的影响

光照条件以及光照条件和温度间的交互作用均对幼苗的鲜重有极显著的影响（P＜0.01），而温度对其却无显著的影响（P＞0.05）（表1）.黑暗条件下幼苗的鲜重显著高于光照条件下（表3）.各光照和温度条件组合间，幼苗的鲜重在光照和24℃以及黑暗和20℃－30℃下最大（表3）.

光照条件、温度以及两者间的交互作用均对幼苗的干重有极显著的影响（P＜0.01）（表1）.黑暗条件下幼苗的干重显著小于光照条件下，24℃下幼苗的干重最大，而30℃下幼苗的干重最小.各光照和温度条件组合间，幼苗的干重在光照、24℃下最大（表3）.

表3　温度和光照对幼苗生长的影响（平均数±标准差）Table 4 Effects of temperature and illumination condition on the seedling growth of C.roseus（Mean±SE）

3　讨论与结论

根据种子萌发时对光的需求情况，可以将种子分为需光种子和需暗种子.需光种子包括烟草、紫苏、胡萝卜、桦木以及多数野生植物的种子，需暗种子包括葱、韭菜、苋菜、茄子、南瓜等植物的种子.另外，番茄、黄瓜、莴苣等作物的种子，不论在光照或黑暗条件下都能发芽［5］.本研究结果表明，长春花种子属于需暗种子.

种子萌发过程包括种子吸胀、萌动和发芽三个阶段.吸胀阶段为种子物理吸水过程，只要满足一定的温度和湿度条件就会进行；后两个阶段是生物化学过程，种子内部将开始一系列酶促反应，由于酶的活性受温度的显著影响，因此种子萌发也受温度的显著影响.已有的研究结果表明，黄芪种子的最佳发芽温度为65℃［4］，油松种子萌发的适合温度为25℃和30℃［6］，在15℃－40℃范围内，膏桐种子的最适萌发温度是25℃［7］.本研究中，从长春花种子的发芽率、发芽势、发芽指数三因素来看，24℃－28℃、黑暗条件是长春花种子萌发的适宜条件.

已有的研究结果表明，不同温度、光照条件对幼苗生长的影响程度不同［8］.本研究发现，光照条件、温度以及两者间的交互作用均对幼苗干物质的积累有极显著的影响，光照条件以及光照条件和温度间的交互作用均对幼苗的鲜重有极显著的影响，而温度对幼苗的鲜重没有显著影响.各光照和温度条件组合间，幼苗的鲜重在光照和24℃以及黑暗和20℃－30℃下最大；幼苗的干重在光照、24℃下最大.从胚根伸出种子至子叶未脱落（未长出真叶）之前，幼苗生长为异养，由子叶提供营养物质.综上所述，本研究结果表明，光照、24℃为幼苗生长的最适条件.

［1］ 张向飞，张荣涛，曹岚，等.不同因子对长春花愈伤组织中药用成分积累的影响［J］.中国药学杂志，2004，39（11）：817－819.

［2］ KUTNEY JP，CHOI LSL，NAKANO J，et al.A highly efficient and commercially important synthesis of antitumor Catharanthus alkaloids vinblastine and leurosidine from catharanthine and vindoline［J］.Heterocycles，1988，27：1845－1849.

［3］ 杨波，钟惠民，许泳吉，等.野生植物长春花的营养成分［J］.氨基酸和生物资源，2003，25（3）：12－13.

［4］ 陈艺齐，段曰汤，张德，等.不同温度处理对黄氏种子发芽率的影响［J］.种子，2010，29（9）：77－78.

［5］ 王三根.漫谈种子需光［J］.种子世界，1985，（5）：36－37.

［6］ 边银霞.温度和光照对油松种子萌发的影响［J］.安徽农业科学，2010，38（31）：17571－17573.

［7］ 何承忠，李旦，彭科，等.能源植物膏桐种子萌发温度研究［J］.安徽农业科学，2009，37（4）：1447－1448.

［8］ 胡倩芳，叶勇.不同滩面高程和光照条件下白骨壤幼苗的早期生长差异.福建林业科技，2009，36（1）：106－110.

Effects of Temperature and Illumination on Seed Germination and Aeedling Growth of Catharanthus roseus

PAN Ling， ZHANG Ye， LI Zhen， XI Yi－long
（Provincial Key Laboratory of Biotic Environment and Ecological Safety，College of Life Sciences，Anhui Normal University；Wuhu 241000，China）

Catharanthus roseus is a species of ornamental and medicinal plant.In order to investigate optimal temperature and illumination conditions for seed germination and seedling growth of C.roseus，the effects of temperature（20℃，24℃，28℃and 30℃）and illumination condition（light：dark＝14：10and complete dark）on the germination of seed soaked in tap－water for 24hand the growth of seedling of C.roseus.The results showed that the germination capacity，the germination index，the bud length and the dry weight of seedling were all significantly affected by illumination condition，temperature and their interaction（P＜0.01），the vigor of germination and the wet weight of seedling were both markedly affected by illumination condition and the interaction between illumination condition and temperature（P＜0.01），and the root length of seedling was only affected by temperature（P＜0.01）.Among all the illumination and temperature combinations，the germination capacity and the vigor of germination at dark and 20℃－28℃were both the highest，the germination index at dark，and 24℃and 28℃was the highest.The root of seedling at the illumination condition of light：dark＝14：10and 28℃as well as at dark and 24℃was longer，the bud at dark and 24℃－30℃was the longest，the wet weight at the illumination condition of light：dark＝14：10and 24℃as well as at dark and 20℃－30℃was the biggest，and the dry weight at the illumination condition of light：dark＝14：10and 24℃was the biggest.Dark and 20℃were the optimal combination for seed germination and seedling growth of C.roseus.

temperature；illumination condition；seed germination；seedling growth；Catharanthus roseus

S3515

A

1001－2443（2016）03－0260－04

10.14182／J.cnki.1001－2443.2016.03.010

2015－03－03

国家自然科学基金（31170395）；重要生物资源保护和利用研究安徽省重点实验室专项基金；安徽师范大学生命科学学院本科生科技创新基金.

潘玲（1989－），女，安徽肥东人，博士研究生；通讯作者：席贻龙（1965－），男，安徽肥东人，教授，博士生.

引用格式：潘玲，张烨，李真，等.温度和光照对长春花种子萌发和幼苗生长的影响［J］.安徽师范大学学报：自然科学版，2016，39（3）：260－263.