赤霉素浸种对白藤种子萌发特性的影响

王 丹 徐瑞晶,2 刘广路,2 胡 璇,2 漆良华

(1 国际竹藤中心 竹藤科学与技术重点实验室 北京 100102；2 海南三亚竹藤伴生林生态系统国家定位观测研究站 海南三亚 572000)

白藤(Calamustetradactylus)为棕榈科(Palmae)省藤属(Calamus)攀援藤本植物，产于中国海南、广东、广西和福建等省(区)，柬埔寨、老挝和泰国等东南亚国家有分布[1]。白藤是中国热带、南亚热带森林中重要的伴生藤种和林产品，其藤材优良、经济价值高，是中国主要商品藤之一，具有速生、萌蘖力强和适应性较广的特性，为人工栽培速生重要藤种[2]。

棕榈藤植物种子发芽缓慢，且发芽不整齐，通过催芽、掀发芽孔盖和药物(浓硫酸、氯化钾)处理可缩短藤种发芽时间，大粒种子经削发芽孔盖处理能提早发芽，且发芽整齐。棕榈藤种发芽受温度影响，种子最适发芽温度为25～32 ℃，适当提高催芽床温度，可加速种子发芽。在药物处理中，使用氯化钾浸种操作方便，且能提高白藤种子的发芽势，但会降低其发芽率[3]。赤霉素(GA3)是内源信号分子，在解除种子休眠、促进胚发育和种子萌发方面起重要作用[4-7]。GA3浸种能显著提高梓树(Catalpaovata)[5]、乌饭树(Vacciniumbracteatum)[8]、秋葵(Abelmoschusesculentus)[9]等植物种子的发芽率和发芽势，但有关GA3对白藤种子发芽影响的研究尚未见报道。

白藤育苗以种子播种为主，现有育苗技术存在发芽势不高的问题，对大规模的种苗繁育颇为不利。为提高劳动生产率，降低劳动成本，本研究采用GA3对种子处理，探讨白藤种子萌发技术，以期为白藤的高效播种育苗提供基础数据与科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

白藤果实颜色初生时为绿色，当果皮由绿色变为白色即成熟。于2016年12月在海南省海口市东山镇采摘成熟白藤果实，带回实验室将果实去皮洗净，阴干备用。

1.2 试验方法

1.2.1 种子物理性质测定

1) 种子形态。选取饱满的种子10粒，分别测量每粒种子的直径。

2) 种子百粒重。选取饱满种子100粒，用电子天平称取其质量，重复5次。

3) 种子吸水率。称取10 g种子，置于加有蒸馏水的小烧杯中，在常温下静置48 h后用滤纸吸干种子表面水分后称取质量，计算吸水率，重复5次[10]。吸水率的计算公式为：种子吸水率(%)=(浸种后质量-浸种前质量)/浸种前质量×100%。

1.2.2 试验处理

于2017年1月23日进行播种试验，用5种不同百分比浓度的GA3溶液浸种24 h，同时用常温蒸馏水浸种24 h作为对照，每种处理30粒种子，重复3次，共90粒种子。GA3溶液设置5种百分比浓度：20 mg/L(G1)，50 mg/L(G2)，100 mg/L(G3)，200 mg/L(G4)，400 mg/L(G5)。

1.2.3 数据处理与统计分析

以芽破土1 mm作为种子发芽的标准，从发芽第1 d起，逐日统计种子发芽数，计算种子发芽率、发芽势和发芽指数，分别见公式(1)、(2)、(3)[8]：

发芽率(%)=(发芽种子总数/供试种子数)

×100%

(1)

发芽势(%)=(发芽达到高峰期的种子数

/供试种子数)×100%

(2)

发芽指数=∑(Gt/Dt)

(3)

公式(3)中，Gt是指在t日的发芽数，Dt为相应的发芽日数。

本研究以发芽末期(播种第96 d)的发芽数计算发芽率，发芽高峰期(播种第68 d)的发芽率作为发芽势。

采用SPSS 20.0软件对数据进行描述性统计和多重比较分析，差异显著性检验采用SNK法，利用EXCEL 2010软件作图。

2 结果与分析

2.1 种子形态特征

白藤种子近球形，表面有粗糙的小瘤突和凹陷洼穴，种脊面中央有一个圆而深的孔穴。种子直径平均为5.06 mm，标准差为0.45；百粒重平均为5.90g，标准差为0.49；吸水率平均为37.32%，标准差为0.95。说明该批种子大小和质量的离散度较低，吸水能力较为均匀。种子直径、百粒重和吸水率的偏度分别为-0.38、-0.65和-1.30，说明其数据呈左偏态，位于均值左边的数据比位于右边的少。种子直径、百粒重和吸水率的峰度分别为-0.61、0.20和1.05，表明其数据分布具有不足的峰度(表1)。

2.2 不同处理对白藤种子发芽率的影响

白藤种子发芽率统计结果显示(图1)，不同处理的发芽率均较高(80.84%～91.82%)，但各处理间没有达到显著差异水平(P>0.05)。发芽率以G2组最高(91.82%)，表明用50 mg/L的GA3溶液浸种能够提高白藤种子的发芽率，但提高能力有限。

表1 白藤种子物理性质的统计结果

图1 不同处理的白藤种子发芽率

2.3 不同处理对白藤种子发芽势的影响

从发芽势的分析结果看(图2)，各处理中以G5组最高(83.18%)，G1组最低(50.65%)，发芽势随着GA3浓度增加而升高，反映了高浓度GA3浸种能够提高白藤种子的发芽势。G1组的发芽势低于对照组，说明低浓度(20 mg/L)的GA3浸种不利于提高白藤种子的发芽势。

图2 不同处理的白藤种子发芽势

2.4 不同处理对白藤种子发芽指数的影响

对种子发芽指数统计结果表明(图3)，发芽指数以G5组最高(16.67)，G1组最低，发芽指数随着GA3浓度增加而升高，反映了适当增加GA3浓度能有效提高白藤种子发芽的整齐性。

图3 不同处理的白藤种子发芽指数

3 结论与讨论

3.1 结论

试验结果表明，浓度为50 mg/L的GA3浸种能提高白藤种子发芽率，但作用有限。浓度为400 mg/L的GA3浸种能显著提高白藤种子发芽势和发芽指数，即提高种子的发芽速度和整齐度。

3.2 讨论

发芽率反映群体种子形成幼苗的潜势，是衡量种子质量好坏的重要指标，发芽率高，种子出苗率高；发芽势反映种子发芽速度，发芽势高，种子发芽速度快；发芽指数反映种子发芽的整齐性，发芽指数高，种子出苗整齐性好[5]。与白藤种子的其他促芽技术相比(表2)，本研究的开始发芽天数较长，都在65 d左右，而采用沙床催芽处理的种子在26～40 d即可发芽，沙床催芽处理发芽时间缩短25～39 d，反映了沙床催芽处理能缩短白藤种子的发芽时间。削盖处理亦能缩短种子发芽时间，但技术较难掌握，易损伤种胚而导致发芽率降低。0.05%氯化钾溶液浸种24 h能缩短发芽时间、提高发芽率和发芽势。50 mg/L的GA3溶液浸种24 h能提高种子发芽率和发芽势，但不能缩短种子发芽所需时间。因此，在今后白藤育苗中，可采用GA3结合沙床催芽处理，缩短发芽时间、提高发芽率和发芽势。GA与氯化钾组合处理能提高玉米和薏苡种子活力，且优于氯化钾和GA单独处理[11-12]。因此，白藤种子促芽技术也可考虑氯化钾和GA相组合，但需进一步研究。

表2 白藤种子不同促芽技术比较

注：—为缺少数据。

GA3是内源信号分子，在解除种子休眠方面起着重要作用，可以促进种子的细胞分裂和分化，促进胚的发育和种子萌发[4,6]，适当浓度的GA3浸种处理可提高梓树[5]、乌饭树[8]、秋葵[9]等种子的发芽率。本研究表明，适当浓度的GA3浸种能有效提高白藤种子的发芽势和发芽指数。一方面是因为GA3可打破种子休眠，破坏妨碍种子萌发的活性物质，从而有利于种子的吸水萌发；另一方面是GA3可调节种子体内激素平衡，能诱导与发芽相关所需酶的形成、活化和增强部分酶的功能[5]，因此可以缩短白藤种子发芽时间，提高白藤种子发芽整齐度。