不同温度对冰菜种子萌发特性的研究
2019-09-10赵明伟张泽贾兴辉王小宇崔金霞
赵明伟 张泽 贾兴辉 王小宇 崔金霞
文章编号： 1005-2690（2019）09-0020-02 中图分类号： S649 文献标志码： B
摘 要：以冰菜种子为试材，采用不同温度对冰菜种子进行处理，分析了冰菜种子发芽特性，旨在找出最适宜冰菜种子萌发的温度。结果表明，在25 ℃下冰菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、平均鲜重及活力指数最高，此温度最适宜冰菜种子的萌发。
关键词：温度;冰菜;种子;萌发
冰菜（ Mesembryanthemum crystallinum Linn ）又名冰叶日中花，是番杏科目中花属一年生草本植物，是CAM植物[1]。该植物还具有快速积累植物化学物质和次生代谢产物的能力，如β-胡萝卜素、松醇、β-花青苷、酚类化合物等，此外冰菜还常被被用于治疗眼部感染，已成为人们对于药物和化妆品应用的理想选择[2-4]。
冰菜具有耐盐碱、耐旱性的特征[5]，在干燥或有盐分的环境中生长，则会以CAM型途径进行光合作用[6]。
冰菜中含有各种多种微量元素，如多羟基化合物以及钙等，其含有的各种元素对人体十分有益，所以它常被作为新兴保健食材进行商业化种植[7]。山东寿光农户冬季率先利用大棚进行种植冰菜[8]，产量高、收益好，因此，冰菜的生产推广不仅能给当地提供新鲜蔬菜，还能带动地方经济。冰菜不仅可以当成食物，还有其他功能，比如，在国外许多地方把它当作医药来使用。日本人将冰菜大规模种植，并且开发成护肤品，不仅能进行皮肤的保湿，还能够补充维生素，深受爱美女士们的喜爱[9]。如今，这种新型珍贵蔬菜越来越受到人们的欢迎，越来越多的国家开始大力发展这种新兴蔬菜。随着现代化温室以及植物工厂技术的提升，种子的应用更加广泛。种子的萌发与土、肥、水、气、热紧密相关，温度作为影响植物种子发芽的重要因素之一，不仅会影响种子活力，温度不适还将造成种子的发芽不良[10]。本试验通过温度对冰菜种子萌发的影响，找寻最适宜冰菜种子萌发的温度条件，以期为冰菜的播种提供科学理论指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试种子为非洲冰菜种子，购于山东丰沛农业科技有限公司。
1.2 试验方法
发芽温度设15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃及在变温30/20 ℃（昼/夜12 h）条件共6个处理，每个处理设3个重复，每个重复50粒冰菜种子，空气相对湿度为65%，将大小均一的培养皿垫两层滤纸，然后将冰菜种子放置上面，随后将培养皿放置到各处理温度的人工培养箱中，且黑暗条件下进行萌发试验，每过24 h观察一次冰菜种子发芽的情况（萌发数、萌芽生长状况等）。国际种子协会（ISTA）规定，种子胚根“露白”时，认定为种子萌发[11]。每天记录发芽的种子数并计算其最终发芽率，发芽时间共7 d，在此期间种子生活环境保持一定湿度。
1.3 测定种子的萌发指标
种子萌发结束之后，要对在不同的培养箱中（温度不同）处理的冰菜种子的发芽率等指标分别进行统计分析，并取10颗发芽的种子用电子天平测定其鲜重（精确至0.0001 g）。
1.4 数据分析
用Microsoft Excel2010与SPSS 19来数据记录作图并且进行差异显著性分析。
2 结果分析
2.1 溫度处理对冰菜种子发芽率的影响
图1为种子发芽率图。由图1可以明显看出，不同培养箱中不同温度对于冰菜种子的发芽率产生了不同程度的影响。可以明显看出，在15～35 ℃以及变温条件下冰菜种子都能发芽。差异显著性分析显示，冰菜种子在25 ℃下发芽率最高，达67.33%，显著高于15 ℃，35 ℃和变温条件，其中在35 ℃下发芽率最低，仅为20%。
2.2 温度处理对冰菜种子发芽势的影响
图2为种子发芽势图。由图2可以明显看出，在25 ℃下冰菜种子的发芽势最高达57.33%，其与15 ℃、20 ℃、35 ℃以及变温条件都有显著性差异，分别提高了2.38倍、1.59倍、2.69倍、1.32倍。但与30 ℃差异显著程度较小，其中在35 ℃条件下，冰菜种子的发芽势最低，仅21.33%。
2.3 温度处理对冰菜种子发芽指数的影响
图3为种子发芽指数图。由图3可以看出，在25 ℃下冰菜种子的发芽指数最高达45.77，其与15 ℃、20 ℃、35 ℃以及变温条件都有显著性差异，但与30 ℃无显著性差异，其中在35 ℃条件下冰菜种子发芽指数最低，仅为18.17。
2.4 温度处理对冰菜种子活力指数的影响
图4为种子活力指数图。通过图4来看，冰菜种子的活力指数依然在25 ℃下最优，达0.13，与其他条件都有显著性差异，其中在35 ℃条件下冰菜种子活力指数最低仅为0.03。
2.5 温度处理对冰菜种子鲜重的影响
图5为种子鲜重图。由图5所示，在不同的培养箱环境中（温度不同），已发芽的冰菜种子鲜重依然有所差异。在25 ℃环境下冰菜种子鲜重最高0.002 87 g，在15 ℃、20 ℃以及变温条件下均无显著性差异，但显著高于30 ℃与35 ℃，其中在35 ℃下冰菜种子鲜重最低为0.001 4 g。
3 结论与讨论
在本研究中温度变化对冰菜种子的发芽率等指标有显著影响。试验结果显示，冰菜种子在15～35 ℃以及变温条件下均可萌发，冰菜种子发芽的各项指标（发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、鲜重）都是在25 ℃下最高。因此，综合各考虑指标，非洲冰菜种子最适发芽温度为25 ℃。而过高或者过低温度不适宜冰菜种子萌发，可能是影响负责分解内含物的α-淀粉酶、β-淀粉酶及蛋白酶活性，进而影响冰菜种子的萌发，在该试验中未涉及，还需要进一步研究。
有研究表明，冰菜可以在海水浓度为20%环境下生长，其属于泌盐植物[12]。荣海燕等研究表明，不同浓度的盐胁迫对冰菜种子的出芽率和成活率均有不同程度的影响，当盐浓度为0.6%时，发芽率和成活率最高[13]。这一研究表明，适宜的盐浓度环境有利于冰菜生长及其出芽，但适宜的盐浓度环境与温度相互作用是否有利于冰菜种子萌发还需要进一步研究。
不同作物种子萌发与它们原产地有密切的联系[14]。冰菜原产于南非纳米比沙漠等干旱地区，因此，其种子萌发需要较高的温度。但从本研究来看，最适宜冰菜种子萌发的温度为25 ℃，并不算较高温度，这一原因可能与冰菜种子种类或者驯化栽培有关。此外，冰菜种子萌发还受到光、水分、氧气等影响，在该试验中未涉及，还需要进一步的研究发现。
参考文献：
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（收稿日期：2019-07-17）
