不同温度下美丽胡枝子种子的发芽特性

2017-12-04湖北省农业科学院畜牧兽医研究所湖北省动物胚胎工程及分子育种重点实验室武汉430064信阳农林学院园艺学院河南信阳464000

种子 2017年7期

，，，， (.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所/湖北省动物胚胎工程及分子育种重点实验室，武汉 430064；.信阳农林学院园艺学院，河南信阳 464000)

不同温度下美丽胡枝子种子的发芽特性

田宏1，王志勇2，张鹤山1，熊军波1，刘洋1
(1.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所/湖北省动物胚胎工程及分子育种重点实验室，武汉 430064；2.信阳农林学院园艺学院，河南信阳 464000)

以美丽胡枝子为研究对象，设定10，15，20，25，30，35，40 ℃ 7个恒温和20 ℃/30 ℃、25 ℃/35 ℃ 2个变温共9个处理，研究种子发芽特性。结果表明，除40 ℃发芽率较低(39.67%)外，其它温度处理下发芽率均高于70%，但经方差分析，差异均不显著。发芽指数25 ℃和30 ℃恒温处理下极显著高于其它处理(p<0.01)，但活力指数以25 ℃条件下最高，且与其它8个处理差异达极显著水平(p<0.01)。综合考虑后认为，美丽胡枝子最适发芽温度为恒温25 ℃，且初次计数和末次计数时间分别为第5天和第17天。

美丽胡枝子；温度；种子萌发

美丽胡枝子(Lespedezaformosa(vog.) Kochne.)是豆科胡枝子属暖性中生多年生落叶灌木，在我国华北、西北、华东、华中及西南各省区均有分布，多生长在海拔2 800 m以下山坡、路旁及林缘灌丛中[1]。有许多优良特性，其嫩枝和叶子富含粗蛋白，养分含量高，是优良的饲草；根系发达，分蘖能力强，也可作为水土保持和改良土壤的先锋复垦植物[2]。目前我国对美丽胡枝子的研究相对较少，偶见于抗逆性[3-5]、生物特性[6-7]和生理生化[8]方面，关于种子萌发条件方面的研究则鲜见。在2001年颁布的《牧草种子检验规程》(GB/T 2930-2001)中仅对达乌里胡枝子作了发芽条件说明，再无其它胡枝子属资源，而研究确定野生资源种子的适宜发芽条件是开发利用的基础。本试验以美丽胡枝子为供试材料，研究其在不同温度处理下的发芽特性，以期为下一步的新品种选育及开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为湖北省农业科学院畜牧兽医研究所经过多年栽培驯化而成的美丽胡枝子新品系，2013年对其种子进行扩繁，于11月份成熟期收获，经去荚、整理、干燥后贮藏于4 ℃的冰箱备用。

1.2 试验方法

选取均匀、饱满一致的种子，采用纸上发芽，每皿铺2层滤纸。设10，15，20，25，30，35，40 ℃ 7个恒温和20 ℃/30 ℃、25 ℃/35 ℃ 2个变温共9个处理，每处理50粒种子，3次重复，加蒸馏水湿润滤纸，将种子均匀排在培养皿中后放入生理生化培养箱，变温处理是保持低温16 h，高温8 h。

1.3 观察与统计

每天记录发芽数，发芽标准为有正常的、与种子本身等长的胚根且胚芽长度达种子1/2。试验过程中保持滤纸湿润，如有发霉种子立刻取出，情况严重者更换培养皿。待发芽试验结束时，记录正常种苗、不正常种苗、新鲜未发芽的数量。

发芽率(%)=发芽终期全部正常种苗数/供试种子总数×100%；

发芽指数=∑Gt/Dt(式中：Gt为t日的发芽数；Dt为发芽天数)。

在试验第7天从每个培养皿中随机取10个幼苗测定胚芽长和胚根长，计算活力指数，为发芽指数×(胚根+胚芽)长度。根据最适发芽条件确定计数时间，以种子发芽率达到50%以上的天数为初次计数时间，以种子达到最大发芽率的天数为末次计数时间[9]。

1.4 数据处理

用DPS 7.05统计软件对数据进行差异显著性分析和Duncan多重比较，用Excel 2007做图。

2 结果与分析

2.1 不同温度处理对种子萌发的影响

任何种子的萌发都需要一定的温度条件，适宜的温度可以促进种子发芽内部所进行的一系列酶促反应，过高或过低的温度都不利于种子的萌发[10]。不同温度对美丽胡枝子种子萌发的影响见表1。由表1可以看出，美丽胡枝子种子除在40 ℃发芽率较低外(39.67%)，其它处理下发芽率均高于70%，其中20 ℃/30 ℃处理下发芽率最高，达84.08%，但经方差分析，除与15 ℃和40 ℃下的发芽率差异极显著外(p<0.01)，与其它温度处理差异均不显著。在不同温度处理下美丽胡枝子发芽指数与发芽率稍有不同，发芽率最高的20 ℃/30 ℃处理发芽指数并非最高，而是25 ℃最高，为105.03；30 ℃次之，且两者经方差分析差异不显著，但均与其它处理差异极显著(p<0.01)。

试验中，不同温度处理下美丽胡枝子新鲜未发芽种子略有不同，40 ℃下种子均吸水膨胀，但随着时间的延长大都发霉腐烂，而2变温处理下新鲜未发芽的种子相对较少，其比例分别为11.30%和12.40%，低温处理则相对较高。不正常幼苗方面，各处理下均相对较少，最高为1.67%。

表1 不同温度对美丽胡枝子种子萌发的影响

处理发芽率(%)新鲜未发芽种子(%)不正常幼苗(%)发芽指数10℃78．75abAB17．601．0060．90cD15℃72．56bB22．730．6766．23cCD20℃76．97abAB16．121．3182．63bB25℃82．52aAB15．110．68105．03aA30℃79．94abAB19．710．35101．67aA35℃79．79abAB16．190．6761．08cD40℃39．67cC0．001．6756．51cD20℃/30℃84．08aA11．300．3287．55bB25℃/35℃79．50abAB12．400．3778．14bBC

注：同列不同小写母表示在5%水平下差异显著，大写字母表示在1%水平下差异显著。下同。

2.2 不同温度处理对胚根胚芽长度和活力指数的影响

不同温度处理下美丽胡枝子种子萌发过程胚根和胚芽生长见表2，温度25 ℃和30 ℃下幼苗发育最为健壮，胚芽长度达5 cm以上，35 ℃次之，为4.61 cm，2变温处理下胚芽长度受阻，均为1.30 cm左右，低温(10 ℃和15 ℃)对胚芽生长影响较高温大(40 ℃)。胚根长度变化与胚芽长度基本一致，以25 ℃和30 ℃处理下最高，且与其他处理差异达显著水平(p<0.05)，但极端低温(10 ℃)和高温(45 ℃)均对胚根伤害较大。

发芽和幼苗生长都是以胚的生长为基础的，而胚的生长则是种子内部所有生理、生化系统协调作用的结果，为此本试验测定了美丽胡枝子的活力指数，结果见表2。在所有温度处理下，25 ℃恒温处理下活力指数最高，达886.49，极显著高于其它处理(p<0.01)；而10 ℃温度处理下最低，仅为17.66。发芽率和发芽指数相对较高的变温20 ℃/30 ℃和恒温30 ℃2处理的活力指数并不高，分别为298.54和489.28，仅为25 ℃处理下活力指数的33.68%和55.19%。

表2 不同温度对美丽胡枝子种子萌发幼苗和活力指数的影响

处理胚芽长(cm)胚根长(cm)活力指数10℃0．04dC0．24dD17．66fF15℃0．44dC0．82cD83．45eE20℃1．13cB2．4bBC291．69dD25℃5．17aA3．27aA886．49aA30℃5．08abA2．93aAB489．28bB35℃4．61bA2．17bC414．15cC40℃1．16cB0．37cdD86．47eE20℃/30℃1．38cB2．03bC298．54dD25℃/35℃1．33cB1．94bC255．52dD

图1 不同温度处理下美丽胡枝子种子累积发芽

2.3 最适发芽温度和计数时间确定

在试验过程中，美丽胡枝子种子在不同温度处理下，除低温(10 ℃和15 ℃)处理下第3天有个别种子发芽外，其余处理均在第2天就有种子发芽，见图1，且不同处理下，发芽所需时间差异较大。变温25 ℃/35 ℃处理下，达到最高发芽率的时间最短，仅为11 d；恒温30 ℃和35 ℃处理下稍长，为13 d；而20，25 ℃和25 ℃/35 ℃温度处理下需16 d；低温处理下达发芽率高峰所需时间最长，达20 d。综合各温度处理下种子萌发的发芽率、发芽指数、活力指数及发芽所需时间，最终确定美丽胡枝子种子最适发芽温度为恒温25 ℃，这与柏明娥等对美丽胡枝子种子在不同温度下进行的萌发研究中发现25 ℃下发芽势、发芽指数和活力指数最好相一致[11]。

根据美丽胡枝子在最适发芽温度(25 ℃)条件下的累计发芽率变化规律(见图1)，确定其初次和末次计数时间分别为第5天和第17天。

3 结论

3.1美丽胡枝子种子在9个不同温度处理下，除40 ℃发芽率较低外，其余处理下发芽率均高于70%，其中变温20 ℃/30 ℃处理下最高，达84.08%，其次为25 ℃，为82.52%，但经方差分析，两处理下的发芽率仅与40 ℃条件下差异极显著(p<0.01)，而与其余温度处理均不显著。发芽指数方面，恒温25 ℃下最高，为105.03，其次为30 ℃处理，经方差分析，两者差异不显著，但与其它各处理差异达极显著水平(p<0.01)。

3.2不同温度处理下，美丽胡枝子种子幼苗生长差异较大，变温处理下胚生长受阻，而恒温25～35 ℃下幼苗发育最为健壮。低温对胚芽生长影响大于高温，但极端低温(10 ℃)和高温(45 ℃)对胚根伤害都较大。活力指数均以25 ℃条件下最高，且与其它所有温度处理差异达极显著水平(p<0.01)。

3.3综合发芽率、发芽指数和活力指数，确定美丽胡枝子种子最适发芽温度为25 ℃，初次计数时间和末次计数时间分别为第5天和第17天。

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第41卷)[M].北京:科学出版社,1995:138-139.

[2]陈默君,贾慎修.中国饲用植物[M].北京:中国农业出版社,2002:560-561.

[3]柏明娥,唐建军,洪利兴，等.两种基质条件下美丽胡枝子对模拟中度干旱胁迫的响应[J].中国生态农业学报,2009,17(3):549-553.

[4]徐黎明,柏明娥,唐建军,等.鸡眼草和美丽胡枝子对贫瘠土壤的生态适应性比较[J].浙江林业科技,2008,28(4):12-15.

[5]张启翔. 中国观赏园艺研究进展[M].中国林业出版社，2012，425-431.

[6]何建平,徐高福,柏明娥,等.美丽胡枝子的生物学特性研究[J].华东森林经理,2010,24(3):68-72.

[7]朱炜珍,陈金河,王颖光,等.美丽胡枝子幼苗生长规律研究[J].福建热作科技,2008,33(3):18-20.

[8]王玮,王奎玲,刘庆超,等.60Coγ辐射对美丽胡枝子生理生化效应的影响[J].北方园艺,2008(10):109-112.

[9]张义,毛培胜,苏红田,等.野生豆科牧草种子发芽条件筛选与标准化的研究[J].种子,2015,34(10):17-30.

[10]韩建国.实用牧草种子学[M].北京:中国农业大学出版社,1997:111-112.