不同种源大花卫矛种子萌发对策的研究
2018-04-09智发
, , 智发,
(1.北京市植物园, 北京 100093; 2.北京市花卉园艺工程技术研究中心, 北京 100093;3.城乡生态环境北京实验室, 北京 100093;4.中国科学院昆明植物研究所丽江高山植物园, 云南 丽江 650201;5.北京市园林科学研究院, 北京 100102)
大花卫矛(Euonymusgrandiflorus)为卫矛科卫矛属小乔木植物,分布于印度以及中国的云南、湖南、陕西、贵州、四川、甘肃、湖北等地,生长于海拔260~3 500 m的地区,常生于山地丛林、溪边或河谷[1],其树皮、根皮、果、叶可入药[2]。目前在城市园林中尚未得到开发和应用。经过北京植物园30多年的引种栽培,发现大花卫矛秋季叶色变为鲜红色,色彩十分鲜艳、亮丽,并且彩叶期长达50 d,抗寒性强,是在北京地区园林应用中非常难得的秋色叶植物之一[3],开发潜力巨大。本试验分别采集来自不同种源地的大花卫矛种子,在不同温度处理下进行萌发试验测定,摸索其萌发出苗的最适条件,旨在为规模化快速育苗提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为2016年秋季分别采集于甘肃文县白龙江白马河自然保护区、云南丽江玉龙县白沙镇玉龙村、浙江临安苗圃以及北京植物园的成熟饱满大花卫矛种子。
1.2 试验方法
随机选取饱满健康的不同种源种子各20粒,先后进行24 h温水(30~40 ℃)浸种、1%高锰酸钾溶液消毒、流水冲洗后,整齐摆放在铺设2层滤纸、直径9 mm的培养皿内,皿内滴入少许蒸馏水保湿。分别放在温度为15,25,30 ℃以及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h变温的人工气候培养箱内暗培养进行萌发观察实验,定期观测并适时补水保湿。4次重复。
1.3 测定指标
发芽率(%)=发芽种子数/供试种子总数×100%;
发芽势(%)=第63天发芽的种子数/供试种子总数×100%(大花卫矛种子需低温沙藏约2个月,出现萌动开始播种,故该时期为发芽高峰期,可作为发芽势测定指标);
发芽指数GI=∑(Gt/Dt)(式中:Gt为每天发芽种子数,Dt为发芽日数)。
2 结果与分析
2.1 温度对不同种源种子萌发的影响
温度是种子萌发的重要条件之一,温度过高或过低都会影响种子活力、造成种子发芽和出苗不良。大花卫矛为木本植物,其种子萌发较草本植物需更长时间、萌发条件更为复杂。不同种源种子萌发特性不同,但均呈15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h低温变温条件下发芽率最高的趋势,发芽率是衡量种子萌发能力强弱的重要指标,这为大花卫矛实生苗规模化生产繁殖提供了科学依据。
2.1.1不同温度下甘肃文县大花卫矛种子发芽率比较
25 ℃和30 ℃温度处理下,甘肃文县大花卫矛种子分别从第21天和第35天开始萌发,发芽率最终仅为5%和2.5%。15 ℃以及12 h/25 ℃ 12 h变温条件下,自第14天开始即萌发,发芽率最终分别为27.5%和32.5%(图1)。说明低温及低温变温条件促进甘肃文县大花卫矛种子的萌发,温度过高不宜萌发。
图1 甘肃文县大花卫矛种子发芽率
2.1.2不同温度下云南丽江大花卫矛种子发芽率比较
云南丽江种源随着培养温度的增高萌发速率整体呈上升趋势,其中在25、30 ℃培养条件下,第14天种子开始萌发,最终种子发芽率分别为27.5%和35%。在15 ℃以及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h变温条件下种子分别从第21、14天开始萌发,前期萌发速率较慢,但自21 d以后发芽率均稳步上升,分别在第63天和第77天后达到峰值,为45%(图2)。云南丽江种源在不同温度处理下均有萌发,适温范围较广,其中15 ℃以及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h变温条件下发芽率最高。
图2 云南丽江大花卫矛种子发芽率
2.1.3不同温度下浙江临安大花卫矛种子发芽率比较
浙江临安种源随着培养温度的增高萌发效果反而降低,在30 ℃下种子不能萌发;25 ℃下发芽速率较慢,第35天开始发芽,第49天达到最高,仅为3.33%;15 ℃以及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h变温条件下种子从第21天开始发芽,分别在第49天和第63天后达到最高,为3.33%和6.67%(图3)。浙江临安种源在低温变温条件下种子萌发效果相对较好,温度过高种子出现发霉腐烂现象。
图3 浙江临安大花卫矛种子发芽率
2.1.4不同温度下北京植物园大花卫矛种子发芽率比较
北京植物园种源在25、30 ℃下种子均不能萌发,在15 ℃以及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h变温条件下种子从第35天开始发芽,分别在第49天和第63天后达到最高,为2.5%和10%。低温变温下有利于北京种源种子萌发(图4)。
图4 北京植物园大花卫矛种子发芽率
2.2 不同种源种子萌发特性比较
不同生境下植物的生长特性有差异,通过采集不同种源大花卫矛种子、对比其萌发特性,为苗木生产筛选最佳种源。说明野生种源的适应性更好,特别是云南丽江种源具有较好的种源优势(表1)。
表1不同种源种子萌发特性
种源地温度处理(℃)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数甘肃文县1527.5±4.3b25.0±2.9b0.313±0.064c15/2532.5±1.4b27.5±1.4b0.455±0.049ab255.0±2.0c5.0±2.0c0.053±0.024d302.5±1.4c2.5±1.4c0.025±0.014d云南丽江1545.0±4.6a45.0±4.6a0.513±0.059ab15/2545.0±2.0a40.0±2.9a0.538±0.037ab2527.5±5.2b27.5±5.2b0.571±0.100a3035.0±4.6b27.5±3.2b0.410±0.059bc浙江临安153.3±1.7c3.3±1.7c0.042±0.023d15/256.7±4.4c6.7±4.4c0.062±0.040d253.3±3.3c3.3±3.3c0.033±0.033d300c0c0d北京植物园152.5±1.4c2.5±1.4c0.025±0.014d15/2510.0±2.0c10.0±2.0c0.088±0.016d250c0c0d300c0c0d
注:不同字母表示同一纵列不同处理间差异显著(p<0.05)。
2.2.1不同种源大花卫矛种子发芽率比较
云南丽江种源种子发芽速度快、适温范围广、发芽率最好,在15 ℃及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h条件下发芽率最高达45%;甘肃文县野生种源在低温及低温变温下发芽速度快、发芽率明显高于栽培种源;文县种源在高温条件下及浙江临安、北京植物园栽培种源各温度处理下的种子萌发时间较长、发芽率最低。说明野生种源在15 ℃低温及15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h低温变温条件下,发芽率最高,其中云南丽江种源在各个温度条件下发芽率均较高。
2.2.2不同种源大花卫矛种子发芽势比较
发芽势用来衡量种子的发芽速度和整齐度。作为木本植物,大花卫矛种子萌发需较长时间,其发芽势和发芽率变化趋势相同,即野生种源在低温及低温变温条件下具有较好的萌发特性。
2.2.3不同种源大花卫矛种子发芽指数比较
发芽指数可以衡量种子发芽速度的快慢,发芽指数高说明种子发芽速度快、出苗早。不同种源种子不同处理温度下的发芽指数不同,其中云南丽江种源在25 ℃时发芽速度最快,发芽指数达0.571;30 ℃下丽江种源和15 ℃下甘肃文县大花卫矛种子发芽指数分别降至0.410和0.313;高温下文县大花卫矛及栽培种源不同温度下的发芽指数显著低于上述几种处理。说明野生种源特别是云南丽江种源种子的发芽速度显著高于栽培种源。
3 结论与讨论
不同种源大花卫矛的最适发芽温度均为15 ℃ 12 h/25 ℃ 12 h变温处理,说明种子最适萌发温度和种源关系不大,这和高霞莉[4]的研究结果一致。大花卫矛生产繁殖中需要进行变温沙藏处理,处理约2个月进行大田播种育苗效果较好。
野生种源较栽培种源适应性广,在15~30 ℃各类温度处理下均有种子萌发,且萌发特性显著高于栽培种源,这与原生种源具有昆虫传粉受精的绝佳自然生境、种子发育较为完善,而栽培地种子形成恰值当地高温高湿期,从而影响种子正常发育等[5]是否有关,还需进一步研究。因此,原生境采种可作为大花卫矛播种繁殖种源的重要来源。
参考文献:
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第四十五卷第3册)被子植物门卫矛科[M].北京:科学出版社,1999:36-37.
[2]许云章,孙美,王静霞,等.彝药大花卫矛化学成分的初步研究[J].江苏农业科学,2014,42(7):309.
[3]孙宜,李鹏.大花卫矛秋色叶色素变化及与温度的关系[J].北方园艺,2015(10):75-78.
[4]高霞莉,毛一梦,王爱民.四种苋属植物种子萌发对策的研究[J].种子,2012,31(7):53.
[5]殷国栋,吴疆翀,高政,等.不同种源迷迭香(Rosmarinusofficinalis)种子萌发特性比较研究[J].云南农业大学学报,2013,28(4):523-529.
(本栏目责任编辑:曾勇、周忠燕、赵丹)