不同处理对桄榔种子萌发的影响

杨海霞，李恒锐，冯 兰，梁振华，黎 萍，马仙花，郭素云，韦雪英，谢君锋，刘连军

(广西南亚热带农业科学研究所，广西 崇左 532415)

不同处理对桄榔种子萌发的影响

杨海霞，李恒锐，冯 兰，梁振华，黎 萍，马仙花，郭素云，韦雪英，谢君锋，刘连军*

(广西南亚热带农业科学研究所，广西 崇左 532415)

【目的】研究植物生长调节剂和化学试剂对桄榔种子萌发的影响，为桄榔资源化利用提供理论依据。【方法】观察果实、种子的形态，测定其大小及千粒重；用不同浓度的2,4-D、NAA、吲哚丁酸3种生长调节剂溶液及1 %过氧化氢、1 %氢氧化钠、0.3 %硝酸钾和0.3 %亚硝酸钠4种化学试剂溶液浸种，研究几种处理对种子萌发的影响，测定种子的发芽势和发芽率。【结果】2,4-D、NAA的最佳处理浓度是200 mg/L，发芽率分别为(65.56±1.93) %、(73.33±3.34) %；吲哚丁酸的最佳处理浓度是150 mg/L，发芽率为(73.33±3.34) %；化学试剂最佳处理为0.3 %亚硝酸钠，发芽率可达(74.44±1.93) %；对照组发芽率为(30.00±3.33) %。【结论】不同试剂及同一试剂的不同浓度对种子发芽率的影响不同，其中以200 mg/L 的NAA、150 mg/L 的吲哚丁酸和0.3 %亚硝酸钠处理效果较好。

桄榔；种子萌发；发芽率；发芽势

【研究意义】桄榔[Arengapinnata(Wurmb)Merr]，又名砂糖椰子、糖棕，棕榈科乔木，单叶可长达7 m，为稀有观叶植物；适合作行道树或庭园绿化树[1]，是我国西南地区一种多用途的经济林树种，也是石漠化石山一种优良的造林绿化树种。桄榔粉由7年以上树龄的桄榔树髓心加工而成，富含多种人体必需的微量元素，具有高纤维、去湿热和滋补等特点，对小儿疳积、咽喉炎症等有辅助治疗的功效[2]。近年来市场对桄榔粉需求量越来越大，导致野生桄榔树资源正在不断减少，若长期无节制开采，将造成野生桄榔树资源枯竭，甚至灭绝的严重后果[3]，因此，探索加快桄榔种子萌发的方法，缩短其平均发芽时间，获取短周期幼苗，对保护并发展桄榔当地特色的经济作物资源均具有重要意义。【前人研究进展】相关研究表明，大部分植物生长调节剂能有效打破种子的休眠，被广泛应用于调节种子的萌发及幼苗的生长，亚硝酸盐、硝酸盐、过氧化物等氧化剂及适宜浓度的碱也能解除种子休眠，因而可作为发芽促进物质应用于种子催芽试验中。关于2,4-D对种子萌发特性的影响，有关学者曾对小麦[4]、香瓜[5]、西葫芦[6]进行了探讨；萘乙酸广泛应用于白菜、哈密瓜、南瓜、甜瓜、一串红的种子萌发试验中[7-11]；孙睿等[12]、张福平等[13]研究了吲哚丁酸对一串红、香豌豆种子萌发的影响；黄仕训等[14]研究表明，2,4-D和吲哚丁酸处理可提高槿棕种子的萌发率；尚秀华等[15]研究不同浓度过氧化氢对锯叶棕种子萌发的影响，结果表明浓度越高越能促进锯叶棕种子发芽；杨妙贤等[16]研究表明，NAA、NaOH浸种均可提高三药槟榔种子平均发芽率和平均发芽势；杨期和等[17]研究结果表明，20 %过氧化氢和98 %浓硫酸浸泡5 min，0.3 %亚硝酸钠和0.2 %硝酸钾溶液浸种24 h后，假槟榔种子的发芽率显著升高，速度显著加快；桄榔的相关试验研究报道比较少，陆祖正[18]等用梯度温度及H2SO4和GA处理桄榔种子，播种后110和150 d调查其发芽情况，第1次调查时，100 ℃处理种子全部坏死，除70 ℃处理外，其他处理的发芽率均较高，但第2次调查各处理的发芽率相差不大；另用清水处理种子，150 d后发芽率为35 %。广西林业科学研究所在室外沙床进行发芽测定，120 d后发芽率为50 %[19]。【本研究切入点】目前，桄榔只能用种子繁殖，其种子平均发芽时间较长，长周期的低发芽率正制约桄榔产业的发展。已有学者对其种子发芽做了初步研究，并记录部分数据，但对其研究的深度与广度较为浅层[19]，且采用生长调节剂和化学试剂浸种的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】设计多水平因子，对桄榔种子的萌发进行试验，探讨不同生长调节剂、不同化学试剂处理对种子发芽的影响，尝试寻找提高其发芽率的途径，缩短其平均发芽时间，提高发芽的整齐度，为其后续研究获取较短平均发芽时间幼苗打下基础，探寻桄榔产业寻找新的技术出路，为桄榔的自然资源供给和持续利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桄榔的成熟果实从广西崇左龙州县水口镇采购，去除果实肉质外果皮，剥取种子，清洗干净后用湿润的细沙贮藏备用[19]。

1.2 生态特性测定

参照农作物检验规程里面的有关谷物与豆类千粒重的测定和水分测定方法操作[20]。参考相关方法[18-19]进行桄榔生态特性测定，随机选取30 个桄榔果实及30 粒种子，用电子游标卡尺测量其纵径、横径，3 次重复，取平均值；称量千粒重时，随机选取100个果实和100 粒种子，用精度为0.01 g的电子天平称量，3 次重复，千粒重(g)=百粒重×10；测定含水量时，随机取30 粒种子，置于(105±2) ℃烘箱中烘至恒重，以鲜重为基础计算含水量，含水量(%)=[ (种子鲜重量-烘干种子重量) /种子鲜重量]×100，3 次重复；计算吸水率时，选取30粒种子放入200 mL的小烧杯中，加入蒸馏水，搅拌静置，室温浸泡，于1，2，3，4，5，6，12，24，26，28和30 h后分别取出种子，在滤纸上吸干表面浮水，称重，记录。吸水率(%)=[(浸种后重量一浸种前重量)/浸种前重量]×100。

1.3 种子处理方法

1.3.1 不同生长调节剂处理 将种子分别放入不同浓度(50、100、150和200 mg/ L)的2, 4-D、萘乙酸、吲哚丁酸溶液中浸泡24 h，再用自来水冲洗5 min后沙播，每处理 30 粒，3 次重复。

1.3.2 不同化学试剂处理 将种子分别浸入1 %的过氧化氢、1 %的氢氧化钠、0.3 %硝酸钾和0.3 %亚硝酸钠溶液中泡24 h，再用自来水冲洗5 min后沙播，每处理 30 粒，3 次重复。

1.3.3 对照 清水浸泡种子24 h作对照实验，每处理30粒，3次重复。

1.4 发芽试验

处理后的种子采用沙床播种，取干净的纯细河沙置于长×宽×高为50 cm×40 cm×7 cm的托盘中，然后把种子点播于沙床中，离沙面约1.5 cm，种子萌发试验在30 ℃，85 %湿度的人工气候培养箱中进行，期间保持沙床湿润，参照朱积余的实验观察[19]，在20 d后开始观察种子发芽情况，并进行数据统计，以后每隔20 d统计1次发芽率，40 d后统计发芽势，100 d后所得数据为最终的发芽率，胚根突破种皮视为发芽。

发芽势( %) = 规定时间内种子发芽数/供试种子数×100

发芽率( %) = 种子总发芽数/供试种子数×100

1.5 数据分析

试验数据采用Excel 2007和DPS 7.05软件分析。

2 结果与分析

2.1 果实和种子形态特点

桄榔果近球形，顶端有凹陷，具三棱，成熟果实表皮灰褐色，未成熟果实表皮青绿色。一个果一般有3粒种子，个别为1～2 粒，卵状三棱形，成熟的种子种皮呈深黑色，种子坚硬，种皮和胚紧密连在一起；未成熟的种子种皮为浅黑色或黄白色，种子松软，种皮和胚很容易分离。测量数据表明，桄榔的果实及种子大小不太一致，果实纵径范围为34.83～40.51 mm，平均值为：(37.29±1.88) mm(平均值±标准偏差，下同)，横径范围为30.98～34.64 mm，平均值为：(32.62±1.01) mm；种子纵径范围为23.85～30.05 mm，平均值为：(27.51±3.20) mm，横径范围为14.29～18.67 mm，平均值为：(16.66±1.27) mm。果实较大，千个鲜重可达(20068.51±66.43)g；新鲜的成熟种子千粒鲜重为(2631.02±12.20)g，种子含水量为(55.14 %±0.53) %；其萌发方式属于棕榈科植物发芽类型中的远距无鞘型或称下锚型。

表1 桄榔种子吸水性能

新鲜的桄榔种子含水量虽然不低，但在吸水的试验中，桄榔种的吸水极慢(表1)，12 h的吸水率达到7.7 %，24 h吸水率达到11.31 %，在24 h后吸水率几乎没有变化，整个吸水过程可以大致划分2 个不同阶段，一个是慢速吸水阶段，一个是逐渐饱和阶段，以7 h作为一个分界点。桄榔种子在吸水过程中种子没有出现明显的膨胀现象，由此可推断桄榔种子属于硬实种子，种皮对种子的吸胀具有明显的低渗透障碍作用，超过24 h的浸泡时间对种子不再产生明显的作用效果。

2.2 植物生长调节剂处理对种子萌发的影响

2.2.1 2,4-D处理对种子萌发的影响 从表2可以看出，桄榔种子经过不同浓度的2,4-D浸泡处理后，种子的发芽势和发芽率均显著高于空白对照，而且随着浓度的增加，发芽势和最终发芽率也随着升高；50、100和150 mg/L处理之间种子的发芽势和发芽率差异均不显著，但200 mg/L处理极显著高于其它浓度和对照处理，其发芽势和发芽率分别为(54.44±5.09) %和(65.56±1.93) %，而对照组的仅为(18.89±3.85) %和(30.00±3.33) %。

2.2.2 NAA处理对种子萌发的影响 从表3可知，桄榔种子经过50、100、150和200 mg/L的NAA浸泡24 h后，种子的发芽势和最终发芽率均显著高于空白对照，而且随着浓度的增加，发芽势和最终发芽率也随着升高；不同浓度50、100、150 mg/L处理之间种子的发芽势和发芽率差异均不显著，但200 mg/L处理的极显著高于其它浓度和对照处理，其发芽势和发芽率分别为(56.67±3.34) %和(73.33±3.34) %，而对照组的仅为(18.89±3.85) %和(30.00±3.33) %。

表2 2, 4-D对桄榔种子萌发的影响

注: 每个值是平均值±SD，同一列数据中标有不同字母表示处理间差异显著(小写字母表示P<0.05，大写字母表示P<0.01)。下同。

Note: Each value is the mean±SD. Different letter within a column refers to the significant difference among treatments(lowercase letters meanP<0.05, capital letters meanP<0.01).The same as below.

表3 NAA对桄榔种子萌发的影响

2.2.3 吲哚丁酸处理对种子萌发的影响 从表4可以看出，桄榔种子经过不同浓度的吲哚丁酸浸泡24 h后，种子的发芽势和最终发芽率都比空白对照有了显著提高，在50～150 mg/L范围内随着浓度的增加，发芽势和最终发芽率也随着升高；当浓度达到200 mg/L时，桄榔种子发芽的促进作用明显有所下降。50、100、150 mg/L处理之间种子的发芽势和发芽率差异均不显著，但150 mg/L处理均极显著高于其它浓度和对照处理，其发芽势和发芽率分别为(63.33±3.34) %和(73.33±3.34) %，而对照组的仅为(18.89±3.85) %和(30.00±3.33) %。

2.2.4 化学试剂处理对种子萌发的影响 桄榔种子经1 %过氧化氢、1 %氢氧化钠、0.3 %硝酸钾和0.3 %亚硝酸钠浸泡24 h后，发芽势和最终发芽率都有了显著提高(表5)，4种化学药剂催芽效果不同，以0.3 %亚硝酸钠处理效果为最佳，其次为1 %过氧化氢处理，1 %氢氧化钠和0.3 %硝酸钾处理的效果稍差。

3 讨 论

种子萌发的控制是一个非常复杂的过程，它需要不同激素之间的协同作用和相互作用[21]。许多研究结果已证实，胚的生理休眠主要是因为抑制剂(主要是ABA)浓度过高，而促进剂如生长素(IAA)等浓度过低所致，使用植物生长调节剂浸种可以打破种子休眠[21]。破坏妨碍种子萌发的活性物质，从而有利于种子的吸水萌发[22]。2,4-D、萘乙酸、吲哚丁酸都是人工合成的植物生长调节剂，其生理效应与内源生长素(IAA)相似，2,4-D具有用量少，作用快，效果明显等特点，是一种高效的植物生长调节剂，由于原料丰富，生产过程简单，可以大量制造[23]。萘乙酸(NAA)可以提高种子中过氧化物酶的完整性，促进萌发[24]。本研究的桄榔种子经50～200 mg/L不同浓度2,4-D、萘乙酸溶液处理后，发芽率随着浓度的增加而升高，最适的处理浓度有待于试验的进一步验证。吲哚丁酸能够促进植物细胞的伸长和分裂[25]，可经叶片种子等部位传到进入植物体，并集中在生长点部位，促进细胞分裂，诱导形成不定根，且性质较稳定，在体内不易传导，仅停留在处理部位，使用较安全。本研究的桄榔种子经50～150 mg/L不同浓度吲哚丁酸溶液处理后，发芽率随着浓度的增加而升高，浓度达到200 mg/L后发芽率反而下降，比50 mg/L处理后的发芽率还低，可能是高浓度的吲哚丁酸抑制桄榔种子细胞的分裂。植物生长调节剂对种子催芽的效果往往与溶液本身性质、浓度及浸泡时间有关，因桄榔属于执拗型种子，时间上一般处理24 h即可，过长的时间并不会对种子产生吸胀作用，对药剂作用处理没有多大帮助。本试验结果显示，3种生长调节剂的最佳催芽浓度不同，2,4-D以200 mg/L的处理效果最佳，发芽率为65.6 %，萘乙酸以200 mg/L的处理效果最佳，发芽率为73.3 %，吲哚丁酸以150 mg/L的处理效果最佳，发芽率为73.3 %。

表4 吲哚丁酸对桄榔种子萌发的影响

表5 化学试剂对桄榔种子萌发的影响

过氧化物、氢氧化钠、硝酸盐、亚硝酸盐等氧化剂能解除种子休眠，促进作物种子萌发。过氧化氢和氢氧化钠作为强氧化剂，能软化种皮，改善其通透性，降低种皮的机械强度，促进水分和其它物质进入；为种子提供充足的氧气而解除休眠[27]；刺激胚乳物质代谢，促进磷酸戊糖途径，有利于种胚的生长和萌发[28]。本研究中桄榔种子经1 %过氧化氢处理后发芽率比对照高出26.7 %，而1 %氢氧化钠作用不明显，仅比对照高6.7 %，因只设置一种溶液浓度，过于单一，其最适合的处理浓度有待于进一步探讨。硝酸盐和亚硝酸盐能改变种子内部的C6/C1比，刺激戊糖磷酸途径的运转，从而打破种子休眠。研究中，0.3 %硝酸钾处理效果不佳，只比对照组高4.4 %，而0.3 %亚硝酸钠处理效果显著，发芽率高达74.4 %，比对照组高出44.4 %。常温下，桄榔种子对吸胀作用没有显著性表现，本研究结果验证桄榔种子为执拗型种子。在研究过程中，还观察到过去的捣烂果皮果肉取种的方法，效率偏低。从果实外观色泽较难区分其成熟度。进而影响到了实验时，对样本的数量的获取。与此同时，横向同科比较，萌发率仍旧不理想，例如：三药槟榔在处理后的40 d发芽率已经达到100 %[29]。因此一旦应用于商品化农业生产中时，仍旧不具优势。所以，加快桄榔平均发芽时间研究还需要继续进一步研究。

4 结 论

本研究结果表明，桄榔属于执拗型种子；不同试剂处理均能显著提高种子萌发率，不同试剂及同一试剂的不同浓度对桄榔种子发芽率的影响不同，其中以200 mg/L 的NAA、150 mg/L 的吲哚丁酸和0.3 %亚硝酸钠处理效果较好。

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EffectsofDifferentTreatmentsonGerminationofArengapinnataSeeds

YANG Hai-xia, LI Heng-rui, FENG Lan, LIANG Zhen-hua, LI Ping, MA Xian-hua, GUO Su-yun, WEI Xue-ying, XIE Jun-feng, LIU Lian-jun*

(South Asian Tropical Agricultural Science Research Institute, Guangxi Chongzuo 532415,China)

【Objective】To provide a theoretical basis for the resource utilization ofArengapinnata, the effects of plant growth regulators and chemical reagents on seed germination had been studied.【Method】After ObservingArengapinnatafruit and seed morphology as well as determining its size and weight, several treatments had been set to explore the effects on seed germination and determination of seed germination potential and germination rate with different concentrations of three kinds of growth regulators (2,4-D, NAA, IBA) as well as four kinds of chemical reagents (1 % H2O2, 1 % NaOH, 0.3 % KNO3and 0.3 % NaNO2). 【Result】The optimal concentration of 2,4-D and NAA were 200 mg/L, the germination rates were (65.56±1.93) % and (73.33±3.34) %; the optimal concentration of IBA was 150 mg/L, the germination rate was (73.33±3.34) %; the best treatment of chemical reagents was 0.3 % NaNO2, the germination rate up to (74.44±1.93) %; In control group, the germination rate was (30±3.33) %.【Conclusion】The effects of different reagents and the same reagent of different concentration on the germination rate are different, among them, 200 mg/L NAA, 150 mg/L IBA and 0.3 % NaNO2are better.

Arengapinnata; Seed germination; Germination rate; Germination energy

1001-4829(2017)10-2322-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.10.027

2017-05-20

广西区直属公益性科研院所基本科研业务费专项项目(GXNYRKS201604)

杨海霞(1983-)，壮族，女，广西崇左人，硕士研究生，助理研究员，主要从事经济作物繁育研究，E-mail：290528313@qq.com，*为通讯作者：刘连军，E-mail：2282697949@qq.com。

S792.91

A

(责任编辑 汪羽宁)