菊花种子发芽特性的研究

杨中义，尚嘉琪，何金静，张春来，吕晋慧

菊花种子发芽特性的研究

杨中义，尚嘉琪，何金静，张春来，吕晋慧

(山西农业大学，山西 太谷 030801)

以发育良好的地被菊品种俏粉阁、赛牡丹种子为材料，研究了播种前处理、温度、光照条件对种子萌发的影响，明确菊花种子的发芽特性。结果表明：播种前浸种一定时间可显著提高菊花种子的发芽势、发芽率；20 ℃恒温培养是种子萌发的最佳温度条件，变温培养可以促进种子萌发；8 h的光照可有效促进菊花种子萌发；6 700 lx光照强度下菊花种子的发芽率最高。

菊花；种子发芽；温度；光照

菊花(Chrysanthemum)作为我国十大名花以及世界四大鲜切花之一，有着较高的经济、社会效益，被广泛应用于盆栽、切花和园林绿化中。菊花种子极为细小，千粒重约为0.320 g，培育困难。目前，菊花育种以杂交育种最为普遍，而种子萌发是杂交育种的前提。

文卿琳等对棉花种子研究发现，不同温度处理对种子发芽率有极显著影响。吴震等认为，山葵种子发芽最适宜的温度范围是15 ℃～20 ℃，且需要在强光下进行。柴绍荣认为，除虫菊种子发芽的适宜温度是18 ℃～23 ℃，以20 ℃为最佳，达到25 ℃时种子发芽受到抑制，达到30 ℃时种子已不能发芽。赵艳艳、石艳华等认为，浸种处理可以提高种子活力、打破休眠、促进种子早发、提高发芽率等，其中水浸催芽是最传统的方法，也是最有效的方法之一。

明确菊花种子发芽特性对提高其发芽率以及菊花杂交育种繁育后代具有重要意义。目前，国内对菊花种子发芽特性的研究鲜见报道。因此，笔者选取2种地被菊品种的种子，对其萌发特性进行初步研究，探索菊花播种前处理、种子发芽最适宜温度以及光照条件，以提高种子的发芽率及发芽势，为菊花杂交育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1试验材料

供试材料为地被菊优良品种俏粉阁和赛牡丹当年开花结实、发育良好且饱满的种子，12 月采收后去壳阴干，装入牛皮纸袋中于4 ℃冰箱内保存。试验于2015年和2016年在山西农业大学林学院中心实验室进行。

1.2试验设计

用0.1%升汞对种子进行消毒2 min，再用无菌水冲洗3次后将其均匀放置于底部铺有2层滤纸的无菌培养皿(d=90 mm)中，并向培养皿中注入2 mL无菌水(以浸湿种子和滤纸为宜)，置于相应培养条件下培养。每个处理50粒种子，3次重复。以胚根露出种皮2 mm作为种子萌发标准，每天定时记录种子萌发情况，至连续15 d内无种子萌发为止。

统计种子发芽势及发芽率，发芽势(GP)(%)是发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供试种子数的百分率；发芽率(GR)(%)是种子发芽总数占供试种子数的百分率。

1.3试验处理

1.3.1 预处理对菊花种子萌发的影响

20 ℃黑暗条件下培养，预处理设置4个时间梯度：不处理(CK)，蒸馏水浸泡0.5 h，蒸馏水浸泡1.0 h，蒸馏水浸泡3.0 h.

1.3.2 培养温度对菊花种子萌发的影响

1) 恒温：黑暗条件下培养，设置4个温度梯度：10 ℃，20 ℃，25 ℃，30 ℃.

2) 变温：12 h/12 h(光照/黑暗)条件下培养，设置4个温度梯度：30 ℃/20 ℃，25 ℃/20 ℃，25 ℃/10 ℃，20 ℃/10 ℃.

1.3.3 光照对菊花种子萌发的影响

1) 光照时间：20 ℃条件下培养，设置5个时间梯度：24 h(光照)，8 h/16 h(光照/黑暗)，12 h/12 h(光照/黑暗)，16 h/8 h(光照/黑暗)，24 h(黑暗).

2) 光照强度：20 ℃条件下培养，设置4个光强梯度：10 000 lx，8 740 lx，6 700 lx，3 140 lx.

1.4数据统计与分析

使用Excel 2010统计整理数据，SPSS 17.0进行方差分析与多重比较(LSD法)。显著性差异水平为p<0.05，用小写字母标注表示。

2 结果与分析

2.1预处理对种子萌发的影响

蒸馏水浸泡预处理对种子发芽势和发芽率的影响见表1和图1.

由表1，图1可以看出，播种前预处理一定时间，可显著提高菊花种子的发芽势、发芽率。其中，蒸馏水浸泡0.5 h时，俏粉阁种子发芽势最高；蒸馏水浸泡1.0 h时，赛牡丹种子发芽势最高。浸泡1.0 h时，两个品种的发芽率最高。俏粉阁和赛牡丹种子经蒸馏水浸泡后，其发芽势显著高于CK.随着预处理时间的延长，种子发芽势有降低的趋势。蒸馏水浸泡0.5 h，1 h后，赛牡丹种子发芽率显著高于CK和浸泡3 h的，且浸泡0.5 h，1 h之间差异不显著。说明，播种前用蒸馏水浸泡种子0.5 h有利于促进种子发芽。

表1 预处理对种子发芽势的影响

图1 预处理对种子发芽率的影响

2.2培养温度对种子萌发的影响

恒温对种子发芽势和发芽率的影响见表2和第21页图2，图3.

表2 恒温对种子发芽势的影响

由表2，图2，图3可以看出，恒温培养显著影响种子的发芽势、发芽率。其中，随着培养温度的升高，种子发芽势呈先升高后下降的趋势，且在20 ℃时，2个地被菊品种种子发芽势最高。10 ℃，20 ℃恒温培养条件下，种子发芽率显著高于25 ℃，30 ℃时。且20 ℃培养条件下，种子发芽起始时间比其它处理提前。说明，20 ℃恒温培养是菊花种子萌发的最佳温度条件。

图2 恒温对俏粉阁种子发芽率的影响

图3 恒温对赛牡丹种子发芽率的影响

变温对种子发芽势的影响见表3.

表3 变温对种子发芽势的影响

变温对种子发芽率的影响见图4，图5.

图4 变温对俏粉阁种子发芽率的影响

图5 变温对赛牡丹种子发芽率的影响

由表3，图4，图5可以看出，变温培养对种子发芽势、发芽率有一定影响。其中，俏粉阁种子发芽势由大到小依次为25 ℃/20 ℃>30 ℃/20 ℃>25 ℃/10 ℃>20 ℃/10 ℃；赛牡丹种子发芽势由大到小依次为25 ℃/20 ℃>25 ℃/10 ℃>30 ℃/20 ℃>20 ℃/10 ℃.说明，种子的发芽势在25 ℃/20 ℃处理下最佳。另外，25 ℃/20 ℃条件下，2种菊花种子发芽率最高。30 ℃/20 ℃，25 ℃/10 ℃，20 ℃/10 ℃变温条件下，种子发芽率高于25 ℃，30 ℃恒温条件下的，且萌发起始时间提前。说明，变温培养有利于提高菊花种子发芽率。

2.3光照时间对种子萌发的影响

光照时间对种子发芽势的影响见表4.

表4 光照时间对种子发芽势的影响

光照时间对种子发芽率的影响见图6，第22页图7.

图6 光照时间对俏粉阁种子发芽率的影响

图7 光照时间对赛牡丹种子发芽率的影响

由表4，图6，图7可以看出，光照时间显著影响种子的发芽势、发芽率。其中，光照8 h时，种子发芽势显著高于其它处理，光照24 h，16 h，12 h及0 h时种子发芽势无显著差异。俏粉阁种子发芽率由大到小依次为8 h/16 h(光照/黑暗)>16 h/8 h(光照/黑暗)>24 h(黑暗)>24 h(光照)>12 h/12 h(光照/黑暗)；赛牡丹种子发芽率由大到小依次为12 h/12 h(光照/黑暗)>8 h/16 h(光照/黑暗)>24 h(光照)>16 h/8 h>24 h(黑暗)。说明，8 h/16 h(光照/黑暗)是菊花种子萌发的最佳光照时间。

2.4光照强度对种子萌发的影响

光照强度对种子发芽势的影响见表5.

表5 光照强度对种子发芽势的影响

光照强度对种子发芽率的影响见图8，图9.

图8 光照强度对俏粉阁种子发芽率的影响

由表5可以看出，光照强度对种子的发芽势有一定的影响。总体来看，随着光照强度的降低，种子发芽势呈先升后降的趋势。说明，菊花种子在发芽的过程中需要一定光照，但在强光下其发芽势受到抑制。由图8，图9可以看出，光照强度显著影响种子的发芽率。俏粉阁种子发芽率随着光照强度的降低而不断增加；赛牡丹种子发芽率随光照强度的变化也发生变化，两者均在6 700 lx光照处理下种子发芽率最高。综上所述，6 700 lx是菊花种子萌发的最佳光照强度。

图9 光照强度对赛牡丹种子发芽率的影响

3 讨论

浸种一定时间可以显著提高菊花种子的发芽势、发芽率，且浸种0.5 h效果最佳，这与赵艳艳、石艳华、陈翔、张丽等的研究结果一致。这是因为播种前用蒸留水浸泡可以增加种子含水量，随着含水量的增加，种子生命活动明显增强，呼吸作用逐渐提高，同时种子中所含发芽抑制物质浓度降低，促使其发芽率提高。且张丽等发现室温下清水浸种20 h，毛红椿种子发芽势和发芽率达最大值，与菊花种子有差异，说明最佳浸种时间与种子自身特性有关。但笔者缺少不同浸泡时间处理下种子含水量数值的测定。杨期和等认为，种子发芽率下降的速率与其自身含水量呈正相关。这与笔者的研究结果不符，可能与种子含水量有关。因此，今后应测定不同浸泡时间下种子含水量变化的具体数值以及种子内营养物质含量的变化。

培养温度对种子萌发的影响显著，20 ℃是菊花种子萌发的最适宜温度。其原因在于温度影响种子新陈代谢，随着温度的升高，种子活动明显加强，当达到最适温度时其活力最强。继续升高温度可能会使种子失水，所含蛋白质在高温下变性，造成干旱胁迫，从而降低种子活力。吴震等认为山葵种子发芽的最适温度在15 ℃～20 ℃，温度过低或过高都会使发芽率下降，这与笔者的研究结果类似。自然环境中温度呈动态变化，此时种子的活动是否会和恒温状态一样，有待进一步研究。在种子萌发的适宜温度范围内，变温培养时种子萌发率高于25 ℃，30 ℃恒温培养，且萌发起始时间提前，说明变温培养有利于菊花种子萌发。这与宋兆伟等、林涛等研究结果一致，可能是植物适应当地昼夜温差环境所致。

光对植物种子萌发的影响是一个复杂的生理过程，光不直接参与种子的萌发，而是打破种子休眠的信号刺激。8 h的光照时间、较低的光照强度有利于菊花种子萌发，与刘波等研究结果一致。而林涛等发现沙地云杉在持续黑暗和16 h/8 h(光照/黑暗)条件下萌发率较高，这是不同植物种子需光性不同所致。然而，笔者仅限于单因子变量，光照时间和光照强度的不同组合对种子萌发的影响更具有现实意义。因此笔者将继续多因子试验，综合探讨光照对菊花种子萌发的影响。

综上所述，20 ℃，8 h的光照时间与6 700 lx的光照强度是菊花种子萌发最适宜的条件，且浸种、变温培养有利于种子萌发。

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StudyonGerminationCharacteristicsofChrysanthemumSeeds

YangZhongyi,ShangJiaqi,HeJinjing,ZhangChunlai,LvJinhui

(ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)

To determine the seed germination characteristics ofchrysanthemum,the effects of pretreatment,temperature and light conditions on the germination of the seeds were studied with the well developed seeds of ground-coverchrysanthemumvarieties (‘qiaofenge’and ‘saimudan’) as materials.Results showed that the seed germination potential and rate could be significantly improved by soaking seeds for a certain time before sowing.The optimum temperature condition for seed germination was constant temperature culture at 20 ℃ and temperature changed culture could promote seed germination.The seed germination rate was the highest under 6 700 lx light intensity.

Chrysanthemum; Seed germination; Temperature; Light

S682.1

A

1007-726X(2017)03-0019-05

2017-06-03

国家“十二五”科技支撑计划课题(2013BAD01B07)；国家自然基金项目(30972021)；山西农业大学青年学科带头人及学术骨干计划项目(XG201213)

杨中义(1992— )，男，山西怀仁人，山西农业大学在读硕士研究生。

吕晋慧(1972— )，女，山西祁县人，山西农业大学教授，硕士生导师。