蓝靛果忍冬种子萌发特性研究
2017-12-01,,,,
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(1.河北省塞罕坝机械林场, 河北 围场 068450; 2.河北农业大学, 河北 保定 071000)
蓝靛果忍冬种子萌发特性研究
刘延文1,杨丽1,2,焦冰清2,李彦慧2
(1.河北省塞罕坝机械林场, 河北 围场 068450; 2.河北农业大学, 河北 保定 071000)
以蓝靛果忍冬种子为试验材料,研究了不同温度,不同浓度赤霉素处理下蓝靛果忍冬种子的萌发特性。结果表明:1) 用不同浓度的赤霉素处理,浓度为100 mg/L时发芽率、发芽指数和发芽势最高,浓度过高、过低都会影响种子萌发。2) 用蒸馏水和100 mg/L赤霉素在不同的温度下处理种子,20 ℃时,无论是对照(蒸馏水)或赤霉素处理,发芽率、发芽指数和发芽势最高,且在同一温度下,赤霉素处理的发芽率、发芽指数和发芽势均高于未处理,因此,蓝靛果忍冬种子萌发最适温度为20 ℃。
蓝靛果忍冬; 温度; 赤霉素; 发芽势; 发芽率;
蓝靛果忍冬(LoniceracaeruleaL.var.Edulis Turcz.ex Herd)是忍冬科,忍冬属的落叶灌木,耐寒,不耐热,能在零下50 ℃的环境中生长,主要分布在黑龙江、内蒙古、华北、西北、四川等地,常生于河岸、沼泽或高山林下,对土壤要求不严格,但在有机肥充足、阳光充足的地方长势较好[1-3],休眠期短,在温暖地区会提早解除休眠期遭受冻害。蓝靛果忍冬果实是可食用浆果,富含维生素、矿质元素和其它生物活性物质[4],含有多种黄酮类成分,具有清热解毒功能,抗炎和抗病毒能力,能防止毛细血管破裂、降低血压,提高肝脏解毒能力,抗肿瘤功效较好,可减缓化疗后白细胞数量的降低[5-7]。
由于其丰富的营养价值和药用价值,近年来,蓝靛果忍冬的野生资源急剧减少,为了对其进行保护,将其商品化生产,有学者对蓝靛果忍冬快繁、扦插[8-10]进行了研究。一般认为,由种子繁殖的苗木,阶段发育年轻,容易适应新地区的环境条件,较易引种驯化成功[11]。因此本试验旨在找出野生蓝靛果忍冬种子的最佳萌发条件,为引种栽培提供基础材料。
1 材料与方法
1.1 材料采集
蓝靛果忍冬种子于2015年7月30日—8月3日采自塞罕坝机械林场阴河林场,采回后将果实捣烂,漂洗、阴干后将成熟、饱满的种子放入4 ℃冰箱内保存。
1.2 试验方法
1.2.1 不同浓度赤霉素处理
选取冷藏保存饱满的蓝靛果忍冬种子,用10%H2O2溶液消毒30 min后,再用蒸馏水冲洗干净,在干净的培养皿中垫2层湿润滤纸作发芽床,每皿50粒种子。赤霉素设置浓度为50,100,150,200 mg/L,以蒸馏水处理作为对照(ck),浸泡时间为12 h,每处理3次重复。将培养皿放置于光照培养箱中,温度25 ℃,光照时间为12 h。每天观察统计萌发情况,发芽标准为胚根与种子等长,发芽结束时间为过了发芽高峰期连续3 d所有处理没有再发芽的种粒。培养期间培养皿保持湿润不积水。
1.2.2 不同温度处理
消毒后的种子用100 mg/L的赤霉素(GA3)溶液、蒸馏水浸种12 h。温度设置为15,20,25,30 ℃,其它同1.2.1。
1.3 种子萌发特性测定指标
发芽率(%)=n/N×100%(式中:n为发芽结束时生成正常幼苗种子数,N为供试种子数);
发芽势(%)=n/N×100%(式中:n为发芽高峰期发芽种子个数,N为供试种子数);
发芽指数=∑Gt/Dt(式中:Gt为在时间t日的发芽种子个数;Dt为相应种子发芽日数)。
1.4 数据处理与分析
用Microsoft Excel进行数据统计分析,用单因子方差分析的方法(One-way ANOVA)进行发芽率、发芽指数和发芽势在不同处理间的差异性。
2 结果与分析
2.1 不同GA3溶液浓度处理对蓝靛果忍冬种子发芽率的影响
不同GA3浓度下种子发芽率如图1所示。从图1可以看出,GA3浓度为100 mg/L时发芽率最高,达到了49.33%,显著高于对照(p<0.05),50,150,200 mg/L 3个GA3处理的发芽率均低于100 mg/L处理,且150,200 mg/L 2个GA3处理与ck差异不显著,GA3浓度太低(50 mg/L)时,不利于种子的萌发,发芽率只有30.67%,极显著低于100 mg/L GA3处理。
图1 不同浓度赤霉素处理下种子的发芽率
2.2 不同温度处理对蓝靛果忍冬种子萌发特性的影响
2.2.1 对发芽率的影响
不同温度处理下蓝靛果忍冬种子发芽率如图2所示。从图2可以看出,不同温度处理对蓝靛果忍冬种子发芽率的影响是非常明显的,无论是蒸馏水处理还是用GA3处理不同温度间均存在极显著差异,其中20 ℃处理下,无论是蒸馏水浸泡还是GA3处理,其发芽率均比其它温度处理高,用GA3处理的蓝靛果忍冬种子发芽率最高达94.0%,分别比15,25,30 ℃处理的发芽率高36.0%、44.7%、83.3%;用蒸馏水浸泡的种子发芽率分别比15,25,30 ℃处理的发芽率高33.3%、45.3%、80.7%;同一温度下,GA3处理均能提高蓝靛果忍冬种子的发芽率,与蒸馏水浸泡处理均达显著差异;在15,20,25,30 ℃温度处理下,GA3处理种子发芽率分别比蒸馏水浸泡提高了9.3%、12.0%、12.7%、9.3%。
2.2.2 对种子发芽势的影响
不同温度处理对蓝靛果忍冬种子发芽势的影响如图3所示。从图3可以看出,处理温度对蓝靛果忍冬的发芽势影响较大,无论是蒸馏水处理还是用GA3处理不同温度间均存在极显著差异。其中20 ℃处理下蒸馏水对照还是GA3处理,其发芽势均比其它温度处理高,用GA3处理的蓝靛果忍冬种子发芽势最高达21.3%,分别比15,25 ℃处理的发芽势高6.4倍、3.6倍;用蒸馏水浸泡的种子发势均比15,25 ℃处理的发芽势高7.0倍,30 ℃时2种方式处理的发芽势均为0;同一温度下,GA3处理均能提高蓝靛果忍冬种子的发芽势,与蒸馏水浸泡处理均达显著差异;在15,20,25 ℃温度处理下,GA3处理种子发芽势分别为蒸馏水浸泡种子的发芽势的1.2倍、1.1倍、2.2倍。
图2 不同温度处理下种子的发芽率
图3 不同温度处理下种子的发芽势
2.2.3 对种子发芽指数的影响
不同温度处理对蓝靛果忍冬种子发芽指数的影响如图4所示。从图4可以看出,温度对种子发芽指数的影响非常明显,无论是蒸馏水处理还是用GA3处理不同温度间均存在极显著差异。其中20 ℃处理下,蒸馏水对照和GA3处理,其发芽指数均比其它温度处理高,用GA3处理的蓝靛果忍冬种子发芽指数最高达4.53,分别比15,25,30 ℃处理的发芽指数高2.3倍、2.8倍、16.1倍;20,25 ℃温度下,GA3处理均能提高蓝靛果忍冬种子的发芽指数,与蒸馏水浸泡处理均达极显著差异,而15,30 ℃温度下,GA3处理与蒸馏水浸泡处理间差异显著;在15,20,25,30 ℃温度处理下,GA3处理种子发芽芽指数分别比蒸馏水浸泡提高了1.3倍、1.3倍、0.7倍、7.6倍。20 ℃时蓝靛果忍冬种子的发芽指数最高,温度过高或过低都会降低种子发芽指数,GA3处理后种子发芽指数增大。
3 结论与讨论
本研究从温度、GA3浓度2种处理对蓝靛果忍冬种子萌发的影响来探讨种子萌发的最适条件。影响种子萌发的因子有很多,如光照、氧气、水分、温度等共同影响着种子生命活动。温度是影响种子萌发的关键因子之一[11-12],对种子萌发的影响存在“三基点”,即最低温度,最适温度和最高温度[13-16]。在最高和最低温度下种子不发芽,但仍能维持生命。在最适温度下,种子萌发迅速且生长良好。如果继续升高或降低,就会对种子造成不同程度的危害,甚至死亡。本研究表明,温度对蓝靛果忍冬种子的萌发影响较为显著,20 ℃时蓝靛果忍冬种子萌芽较早,发芽率、发芽势和发芽指数均较高。在25~30 ℃蓝靛果忍冬种子的发芽率、发芽势与发芽指数明显呈下降趋势,特别是在30 ℃时,蓝靛果忍冬种子的各项指标都处于较低的状态,且发芽势低至0。温度过低会导致植物萌发缓慢甚至不发芽,原因可能是较低的温度导致种子体内酶活性降低,新陈代谢减弱,导致种子休眠,温度太高或许会导致种子体内酶死亡。
GA3是促进种子生长发育的关键因素之一,常用来打破种子的休眠,促进植物茎伸长,低于最适浓度时,GA3浓度越高对植物生长的促进作用越明显,高于最适浓度时,则抑制作用比较明显[17]。本试验结果表明,用GA3对蓝靛果忍冬种子进行处理,有利于打破蓝靛果忍冬种子的休眠,提高种子的发芽率,这可能是因为浸种后能提高种皮的透水、透气性,增强种子内生理生化过程与呼吸作用,促使胚的生长,从而能促进种子萌发,提高种子的发芽率和发芽势。GA3溶液浓度为100 mg/L时,蓝靛果忍冬种子的发芽率、发芽势、发芽指数各项指标均达到最大值,浓度过高或者过低均会对蓝靛果忍冬种子萌发起到抑制作用,与之前的研究相符[18-22]。
综上所述,温度是影响蓝靛果忍冬种子萌发的关键性因素。本试验研究结果表明,蓝靛果忍冬种子在温度为20 ℃,用100 mg/L的GA3浸泡12 h,光照12 h的条件下萌发特性最佳。由于播种育苗可塑性强,引种方便,故播种育苗将会是蓝靛果忍冬有效的引种驯化及保护利用手段。
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Study on Characteristics of Seed Germination ofLoniceracaeruleaL.
LIUYanwen1,YANGLi1,2,JIAOBingqing2,LIYanhui2
2017-02-25
河北省科技支撑资助项目(16236802 D)。
刘延文(1968—),男(满族),河北围场人;高级工程师,主要从事森林经营研究。
李彦慧(1971—),女,河北易县人;教授,博士生导师,研究方向:植物栽培生理;E-mail:yanhuili01@163.com。
发芽指数
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.08.96
S 793.9
A
1001-4705(2017)08-0096-04