不同温度处理对堇叶碎米荠种子萌发和幼苗生长的影响研究

李瑜

摘   要：通过在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒温光照条件下，测定堇叶碎米荠种子萌发和幼苗生长的动态指标，探究温度条件对堇叶碎米荠种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，堇叶碎米荠种子发芽质量随温度条件的变化而变化，不同温度条件下终发芽率变幅为10.67%～93.33%、发芽势变幅为7.33%～54.67%、发芽指数变幅为0.39%～26.01%、活力指数变幅为0.43%～60.08%。20℃、25℃光照条件下种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均极显著高于其他温度处理，尤其20℃恒温光照条件下各个指标均最高、幼苗生长最佳，说明20℃恒温光照条件为堇叶碎米荠种子发芽的最适宜条件，可作为其种子发芽质量检验的参考条件。

关键词：堇叶碎米荠;温度;种子发芽;幼苗生长;影响

堇叶碎米荠（Cardamine violifolia O.E.Schulz）为十字花科碎米荠属，一年生或多年生草本，主要分布在高山地带较湿润的环境中[1]，是一种具有硒超富集能力的可食用植物[2]。因其外形很像油菜，当地人称其为“野油菜”，其嫩茎、叶鲜嫩可口，含有丰富的蛋白质、可溶性糖、氨基酸、纤维素等营养成分，是一种优良的野菜资源，也是一种民间草药[3]。种子发芽质量是衡量种子优劣的重要指标，因为种子发芽是植物发育的最初阶段，而温度是影响种子发芽的主要因素之一[4]。有关恩施堇叶碎米荠的研究较多，但主要集中于栽培和营养成分分析等方面，对其种子萌发特性方面的研究未见报道，而探寻种子最适发芽温度是制订堇叶碎米荠种子质量标准和适时育苗的前提，因此，对不同温度条件下堇叶碎米荠发芽质量进行了研究，旨在为堇叶碎米荠种子质量检测方法、确定适宜播期、提高出芽率提供参考。

1   材料与方法

1.1   材料

供试种子于2017年6月采集于安康市农业科学研究所，种子自然阴干后保存于0～5℃冰箱中。本试验选取成熟饱满、未受病虫侵害的堇叶碎米荠种子作为参试材料，选取发芽滤纸、玻璃板、直径9cm培养皿为主要用具。

1.2   方法

发芽试验于2017年9月5日在安康市农业科学研究所组织培养实验室进行。分别设置5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒温光照处理。选择直径9cm的培养皿18个，高压灭菌后，皿底平铺2层灭菌发芽滤纸，沿培养皿边缘加蒸馏水至倾斜培养皿无水渗出为准。将培养皿随机分成6组，3个重复。分别将100粒种子均匀整齐地摆放在培养皿内，置于不同温度恒温箱内培养，每隔12h浇水1次，每隔24h观察记录发芽种子数。发芽结束后，测定不同处理中幼苗苗高、根长及幼苗鲜质量，最后统计发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数[5-9]。

发芽率（%）=正常发芽粒数/供试种子总数×100%

发芽势（%）=发芽高峰期种子的发芽数/供试种子总数×100%

发芽指数（GI）=Σ（发芽后t日的发芽数（Gt）/相应的发芽天数（Dt））

活力指数（GV）=发芽指数×幼苗根长（cm）

1.3   数据分析

使用Execl 2007和SPSS 11.5统计软件进行数据整理分析及制图。

2   结果与分析

2.1   不同温度下堇叶碎米荠种子发芽动态

从图1可以看出，堇叶碎米荠种子的发芽率在5～30℃范围差异显著。在5℃时种子没有萌发，在10℃时萌发所需时间最长，发芽持续时间也最长，7d后才开始萌发，共需要14d，且发芽率最低仅为10.66%。随着温度升高，种子萌发所需时间逐渐缩短，在温度为20℃时，种子经过3d培养即进入快增期，7d时即趋于稳定，9d时发芽率最高为93.33%。随着温度继续升高，虽然25～30℃萌发所需时间仅需2d，但发芽持续时间均有延迟，发芽率也有所降低，尤其30℃下培养种子比20℃下降低了18%。总的来说，20～25℃范围是堇叶碎米荠种子萌发的最适温度，高温（30℃）及低温（10～15℃）都对堇叶碎米荠种子萌发影响很大，5℃低温下种子不能萌发。

2.2   不同温度对堇叶碎米荠种子发芽特性的影响

由表1可见，不同培养温度下，堇叶碎米荠种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均存在显著差异。不同温度条件下终发芽率变幅为10.67%～93.33%，发芽势变幅为7.33%～54.67%，发芽指数变幅为0.39%～26.01%，活力指数变幅为0.43%～60.08%。除了活力指数外，20～25℃光照培养条件下堇叶碎米荠种子在发芽率、发芽势、发芽指数上均极显著高于其他温度培养条件（P<0.01），且两者之间的差异极不显著（P<0.01），尤其20℃恒温条件下堇叶碎米薺种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数都达到了最高值。可见，20～25℃光照培养条件下堇叶碎米荠种子不仅表现出较高的发芽率，还具有较高的整齐度和活力，温度过高（30℃）或过低（10℃、15℃）种子的发芽势、发芽指数均受到很大影响，20℃条件下为堇叶碎米荠种子的最佳温度。

2.3   不同培养温度对堇叶碎米荠幼苗生长发育的影响

由表2可知，不同温度条件对堇叶碎米荠种子胚根长度和鲜重的影响有显著差异。随着温度的升高，堇叶碎米荠种子的胚根长度和鲜重均表现为先增加后减小的趋势。20℃温度条件下堇叶碎米荠种子平均胚根长度最长为2.31cm，明显高于其他温度条件下堇叶碎米荠种子的胚根长度，且较15℃、10℃及30℃恒温条件下胚根长度及鲜重达极显著水平（P<0.01），但与25℃条件下胚根无显著差异。5℃恒温条件下种子未萌发，胚根也未伸长，10℃、15℃恒温条件下胚根虽有伸长但生长缓慢。30℃恒温光照条件下堇叶碎米荠幼苗最高，极显著高于其他处理的水平。其次为10℃、15℃、25℃，幼苗高度极显著高于20℃（P<0.01）。20℃恒温条件下堇叶碎米荠幼苗质量最大为38.86mg，极显著高于其他处理（P<0.01），10℃最低。综合分析，20℃恒温条件下堇叶碎米荠幼苗生长最好。

3   结论与讨论

温度是影响种子萌发和出苗率的关键因素。在合适的温度范围内，种子萌发进程随着温度的升高而加快，温度过低或过高都会抑制酶的活性或者导致酶变性而影响种子的萌发[10]。目前关于温度对堇叶碎米荠种子发芽特性的影响研究还未见报道，通过对不同温度处理下堇叶碎米荠种子萌发特性和幼苗生长情况的研究发现，堇叶碎米荠种子发芽质量随温度条件的变化有显著性差异，在5℃时种子未萌发，10℃时萌发所需时间最长，发芽持续时间也最长，20～25℃范围是堇叶碎米荠种子萌发的最适温度，高温（30℃）及低温（10～15℃）都对堇叶碎米荠种子萌发影响很大。在温度为20℃时种子经过3d培养进入快增期，7d时趋于稳定，9d时发芽率最高93.33%。不同温度条件下终发芽率变幅为10.67%～93.33%，发芽势变幅为7.33%～54.67%，发芽指数变幅为0.39%～26.01%，活力指数变幅为0.43%～60.08%。20℃、25℃光照条件种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均显著高于其他处理，尤其20℃恒温光照条件下各个指标均最高，幼苗生长最佳。综合分析发现，20℃恒温光照条件是堇叶碎米荠种子萌发及幼苗生长的最佳温度条件。

发芽率、发芽势和发芽指数均可反映种子发芽的速度和整齐度，是衡量种子发芽质量的重要指标，活力指数、苗长和苗粗可衡量幼苗生长发育活力。试验通过对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗长等指标测定，研究不同温度处理对堇叶碎米荠种子萌发和幼苗生长的影响，阐明了堇叶碎米荠种子的发芽动态规律，确定了堇叶碎米荠种子的最佳发芽温度，可为堇叶碎米荠种子质量检测方法、确定适宜播期、提高出芽率提供参考。

参考文献：

[ 1 ] 傅书遐.湖北植物志[M].武汉：湖北科技出版社，2002.

[ 2 ] 丁莉，彭诚.堇叶碎米荠营养成分的分析与评价[J].湖北民族学院学报（自然科学版），2005，23（3）：293-295.

[ 3 ] Su Y.The discussion about dietary fibre and physiolosical func-tions of dietary fibre[J].Journal of Fuling Teachers College，2008（16）：69-73.

[ 4 ] 朱旺生，常秀，陈双梅.几种化学物质和温度处理对高羊茅种子发芽的影响[J].种子，2005，24（12）：12-15.

[ 5 ] 石有太，陈垣，郭凤霞，等.掌叶大黄种子灌浆动态及其发芽特性研究[J].草业学报，2009，18（3）：78-183.

[ 6 ] 程宏波，李新荣，郭凤霞.唐古特白刺种子浸提液对小麦种子发芽及生长的抑制效应[J].甘肃农业大学学报，2010，45（1）：58-61.

[ 7 ] 武睿，郭晔红，萧明明，等.超声波处理对锁阳种子萌发特性影响研究[J].甘肃农业大学学报，2010，45（6）：84-87，93.

[ 8 ] 中国农业科学院作物品种资源研究所.作物品种资源研究方法[M].北京：农业出版社，1985.

[ 9 ] 余玲，王彦荣，孙建华.环境胁迫对布顿大麦种子萌发及种苗生长发育的影响[J].草业学报，2002，11（2）：79-84.

[ 10 ] 畢新华，戴心维.种子学[M].北京：农业出版社，1993.

（收稿日期：2019-08-09）