温度和赤霉素对胭脂花种子萌发的影响
2017-07-18吴桐梁文华史宝胜徐拾佳
吴桐,梁文华,史宝胜,徐拾佳
(河北农业大学园林与旅游学院,河北 保定 071000)
温度和赤霉素对胭脂花种子萌发的影响
吴桐,梁文华,史宝胜,徐拾佳
(河北农业大学园林与旅游学院,河北 保定 071000)
该文研究了温度和赤霉素处理对胭脂花种子萌发的影响。结果表明:胭脂花种子在15~25℃均有较高发芽率,且在20℃有最高的发芽率、发芽势和发芽指数;30℃的种子发芽率显著低于其它各组。赤霉素能促进胭脂花种子萌发,但各浓度处理间差异不显著;赤霉素浓度为250mg/L时的种子发芽率、发芽势最高,而处理浓度为350mg/L时的种子发芽指数最高。综合认为:在胭脂花播种繁殖时,可采用25℃培养条件下250~350mg/L的赤霉素处理或单用20℃温度对种子进行预处理,促进种子萌发。
胭脂花;萌发温度;赤霉素
胭脂花(Primulamaximowiczii Regel.)为报春花科报春花属多年生草本花卉,胭脂花花冠暗朱红色,花期长、花色多样,是北方早春开花的重要野生花卉。胭脂花主要分布于吉林、内蒙古、河北、山西、陕西等地,垂直分布上限可达2900m[1],常分布于背阴、湿润的环境中。如引种成功可用于林缘、草坪、山地、溪畔或潮湿地绿化美化或盆栽观赏。目前关于胭脂花的相关研究主要集中在遗传多样性[2]、引种栽培[3-8]及核型分析[9]等方面。
胭脂花引种常用的引种材料是种子。但由于胭脂花种子细小、寿命短、隔年陈种多不发芽或发芽率极低等原因,播种繁殖存在技术上的难点。为探明胭脂花适宜的播种温度和促进发芽的方法,本研究采用不同温度和赤霉素处理,研究胭脂花种子的萌发率和萌发势等指标的变化,为今后胭脂花的播种育苗及生产应用提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2016年10月,胭脂花种子采自小五台国家级自然保护区杨家坪管理站,于室温贮存。2017年1月进行种子萌发试验。
1.2 试验方法
1.2.1 种子准备及消毒
选取大小均匀、饱满无损伤的胭脂花种子,将30%的双氧水与蒸馏水1∶2混合配制溶液,浸种消毒20min,随后用蒸馏水冲洗3次。
1.2.2 不同温度处理
将消毒后的种子用蒸馏水浸种24h,置于垫有2层湿润滤纸的培养皿中排列整齐,分别置于温度为15、20、25、30℃的光照恒温培养箱中培养,每天加蒸馏水使滤纸保持湿润,并对种子发芽情况进行观察和记录。每个培养皿30粒种子,重复3次。
1.2.3 不同浓度赤霉素处理
将消毒后的种子分别用50、150、250、350、450mg/L浓度的赤霉素浸泡24h,以蒸馏水浸泡作为对照(CK),培养温度为25℃,其它条件同1.2.2。
1.3 指标计算
以胚根突破种皮1mm作为种子发芽的标志,当连续3d没有种子萌发时,视为发芽结束[10],分别计算发芽率、发芽势和发芽指数。
发芽率(%)=正常发芽种子数/供试种子数× 100%[11]
发芽势(%)=6d内发芽种子数/供试种子数× 100%[12]
发芽指数GI=∑(Gt/Dt),Gt为在t日的发芽数,Dt为相应的发芽日数[13]
1.4 数据分析
采用Excel2010和SPSS22.0对数据进行统计和方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同温度条件对胭脂花种子萌发的影响
以发芽率、发芽势和发芽指数为观测指标,检测在15、20、25、30℃条件下胭脂花种子的萌发情况,研究发现不同温度对胭脂花种子萌发的影响差异显著,如图1和表1所示。
由图1看出:胭脂花种子在15~30℃的条件下均能萌发,但不同温度处理对胭脂花种子萌发起始日、萌发速率和最终发芽率具有一定影响。30℃处理下的种子在第4天开始萌发,其余温度培养的种子均在第3天开始萌发。从发芽进程来看,20℃温度下胭脂花种子发芽最快,在第4~6天达到发芽高峰,15℃和25℃温度下在5~8d达到发芽高峰,而30℃温度培养发芽最慢。从胭脂花种子发芽率趋于稳定所需要的萌发时间来看,温度越高,所需时间越长。15℃最短,需15d;20℃需19d;25℃需22d;30℃需23d。
图1 不同温度下胭脂花种子发芽率变化
随着处理温度的升高,胭脂花种子的发芽率、发芽势、发芽指数等指标呈现先升高后降低的趋势(表1)。在15~20℃为上升趋势,20~30℃为下降趋势。20℃时种子的发芽率最高,达到90%,分别比15、25、30℃处理下的发芽率高出10、5.56、43.33个百分点。其中,20℃处理下的种子发芽率与15、25℃的发芽率差异不显著(P>0.05)。而在30℃培养的种子的发芽率最低,仅为46.67%,与其他各温度梯度均具有显著差异(P<0.05),且与20℃的发芽率差异极显著(P<0.01)。对发芽势来说,20℃的种子发芽势最高,达到73.33%。比15、25、30℃处理下的发芽势高44.44、42.22、65.55个百分点,均呈极显著差异(P<0.01);在15、25、30℃3个温度梯度中,25℃和30℃之间的发芽势差异也达到了显著水平(P<0.05),而15℃与25、30℃各组之间差异不显著(P>0.05)。从发芽指数上看,20℃的发芽指数最高,比15、25、30℃3组处理下的发芽指数分别高11.53、11.38、32.07,均呈极显著差异(P<0.01)。30℃的发芽指数最低,与其他3组差异极显著(P<0.01),但15℃与25℃差异不显著(P>0.05)。
在20℃处理下,种子的发芽率、发芽势和发芽指数均为最高,发芽最快、较早达到最终发芽率。因此,胭脂花种子的最适发芽温度为20℃。
表1 不同温度对胭脂花种子萌发的影响
2.2 赤霉素浸种对胭脂花种子萌发的影响
用赤霉素处理胭脂花种子能够使萌发起始日和发芽高峰提前,能够提升种子的萌发速率和最终发芽率(图2)。浸种浓度为50、150、250、350mg/L的处理在第1天时开始萌发,浓度为450mg/L的处理在第2天时开始萌发,而对照组CK在第3天时才开始萌发。这表明赤霉素处理可促进胭脂花种子萌发。赤霉素处理可使发芽率提早达到稳定状态,如赤霉素处理的种子基本在10d时即可达到稳定,而CK组需22d才能使发芽率趋于稳定。赤霉素处理还可提高种子发芽率和提早达到发芽高峰,如赤霉素处理的种子在3~4d达到发芽高峰,比对照组提前4~5d,其发芽率也提高到90%以上;其中250mg/L处理的种子发芽率最高,达到了97.78%。
图2 不同浓度赤霉素处理下胭脂花种子的发芽率变化
在25℃的条件下,随着赤霉素浓度的增加,胭脂花种子的发芽率、发芽势、发芽指数等指标呈现先升高后降低的趋势(表2)。其中,赤霉素浓度为250mg/L时,种子发芽率和发芽势均达到最高,分别为97.78%和93.33%。而赤霉素浓度为350mg/L时,种子的发芽指数最高,达到63.26。
表2 不同浓度赤霉素对胭脂花种子萌发的影响
对发芽率来说,250、350、450mg/L浓度组分别比蒸馏水对照组(CK)高出13.34、12.23、12.23个百分点,均达到差异显著水平(P<0.05),而50、150mg/L浓度组比蒸馏水对照组(CK)仅高出5.56、8.89个百分点,与对照组之间均无显著差异(P>0.05),而各个赤霉素浓度梯度之间差异不明显。从发芽势看,用50、150、250、350、450mg/L浓度赤霉素浸泡过的种子分别比蒸馏水对照组(CK)高44.45、55.56、62.22、61.11、57.78个百分点,均达到差异极显著水平(P<0.01)。50与250、350、450mg/L的发芽势分别达到差异显著水平(P<0.05),但与150mg/L差异不显著(P>0.05)。而150、250、350、450mg/L各组之间发芽势差异不显著(P>0.05)。对发芽指数来说,用50、150、250、350、450mg/L浓度赤霉素处理的各组分别比蒸馏水对照组(CK)高15.74、23.31、25.70、30.38、24.81,与对照组之间均差异极显著(P<0.01),50mg/L与各组间均差异显著(P<0.05),但150、250、450mg/L浓度组相互之间差异不显著(P>0.05),350mg/L与150mg/L和450mg/L浓度组的发芽指数差异显著(P<0.05)。
上述结果表明,与蒸馏水对照组(CK)相比,各浓度赤霉素处理均能促进种子发芽,其发芽率、发芽势、发芽指数分别有不同程度的提高。综合各指标来看,赤霉素处理的适宜浓度为250~350mg/L。
3 结论与讨论
胭脂花是北方早春开花的重要野生花卉,兼具观赏价值和药用价值,具有较好的应用前景。为了给胭脂花的播种育苗及生产应用提供科学的理论参考,本研究探讨了温度和赤霉素对胭脂花种子萌发的影响,进一步明确了有利于胭脂花种子萌发的最适温度和赤霉素浓度。
本研究结果表明:20℃处理下胭脂花种子的发芽率(90%)、发芽势(73.33%)和发芽指数(44.26)达到最大,且萌发日时间早,发芽最快,发芽整齐,种子具有较强活力,能较早达到最终发芽率,这不仅可以缩短种子催芽过程,而且将有利于播种后幼苗的生长。因此,胭脂花的最适发芽温度可以确定为20℃。本研究的结果与薄伟等的实验结果[8]相吻合。另外,《国际种子检验规程》中曾提出,报春花属植物种子的最适发芽温度为15~20℃,最高极限温度为25℃,这也与本研究的结论相一致。
赤霉素是一种植物激素,广泛应用于处理植物以促进其生长、发芽、开花结果。本研究表明赤霉素处理能够促进胭脂花种子的萌发,这与潘会堂等的研究结果[12]一致。250mg/L赤霉素处理种子的发芽率、发芽势最高,而350mg/L处理的种子发芽指数最高,且赤霉素处理能够使萌发起始日和发芽高峰提前,能够提高种子的萌发速率,缩短种子的催芽过程,也将有利于播种后幼苗的生长。因此,赤霉素处理的最适宜浓度为250~350mg/L。
基于本文的研究结果,在进行胭脂花播种繁殖时,可以采用25℃培养条件下250~350mg/L的赤霉素或单用20℃温度对种子进行预处理,促进种子萌发。但是胭脂花的繁殖与生长受到诸如温度、光照、土壤条件等多种因素的影响,要解决胭脂花的大量繁殖问题,除了需对种子发芽的影响因素进行研究外,还要对播种后的管理以及成苗后的影响因素进行全面研究,才能高效开发胭脂花的观赏和药用价值。
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Effects of Temperature and Gibberellin on Seed Germination of Carmine Flower(Primulamaximowiczii Regel.)
WU Tong,LIANG Wen-hua,SHI Bao-sheng,XU Shi-jia(College of Landscape and Travel,Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China)
Effects of temperature and gibberellin(GA3)on seed germination of carmine flower(Primulamaximowiczii Regel.)were studied in this paper.The results indicated that the seeds of carmine flower could achieve a higher germination rate in the range of 15~25℃and a highest germination rate,germination potential and germination index at 20℃,but a significantly lower germination rate at the temperature of 30℃.Meanwhile,gibberellin could promote the germination of carmine flower seed at the tested concentration,but with no significant difference observed between the tested concentrations.When the concentration of gibberellin was 250mg/L,the germination rate and germination potential of the seeds reached the highest,and the germination index was highest when the concentration of gibberellin was 350mg/L.Combining the results above,it could be concluded that the carmine flower seeds can be pretreated with gibberellin at the concentration of 250~350mg/L at the temperature of 25℃,or only at the temperature of 20℃to promote the seed germination for sowing propagation.
Carmine flower;Seed germination temperature;Gibberellin
S682
A
1002-3356(2017)01-0015-04
2017-02-27
吴桐(1996-),女,河北农业大学风景园林专业在读本科生。
史宝胜(1969-),男,博士生导师,主要从事园林植物与观赏园艺研究。